α,β,γ,δ,ε,η-Bi_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理研究 |
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引用本文: | 李坦,张小超,王凯,李瑞,樊彩梅.α,β,γ,δ,ε,η-Bi_2O_3电子结构和光学性质的第一性原理研究[J].高等学校化学学报,2016(5):920-927. |
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作者姓名: | 李坦 张小超 王凯 李瑞 樊彩梅 |
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作者单位: | 太原理工大学化学化工学院,太原,030024 |
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基金项目: | 国家自然科学青年基金(21506144),山西省青年自然科学基金(2014021019-3),山西省高等学校科技创新项目(2014115),the Youth National Natural Science Foundation of China(21506144),the Natural Science Foundation for Young Scientists of Shanxi Province |
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摘 要: | 基于密度泛函理论的CASTEP模块研究了α,β,γ,δ,ε和η-Bi_2O_3晶型,计算分析了其几何结构、能带结构、电子态密度和光学性质.结果表明,α,ε和η相均为层状结构,其中,α和ε相为单层—Bi—O—结构,而η相为双层—Bi—O—结构;β,γ和δ相为—Bi_m—O_n—交错结构,其中δ相交错尤为密集,呈现导体特性.各晶相的导带均由Bi 6p态构成,价带由O__(2p)态起主导作用.电势电位分析结果表明,6种晶相价带电位均在H_2O/O_2之下,具有强氧化能力,与实验报道的光催化氧化能力大小顺序γ-Bi_2O_3β-Bi_2O_3α-Bi_2O_3δ-Bi_2O_3一致,而导带还原电位低于H_2/H_2O,预测纯Bi_2O_3很难具备催化产氢能力.光学性质分析发现,γ和δ相的起始响应波长较大,说明其应具备红外激发的性质.这些结果可为获得偏红外激发和较宽光谱响应的Bi_2O_3材料研究提供理论基础,为研发和应用Bi_2O_3及其复合物提供重要的指导.
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关 键 词: | Bi2O3晶相 第一性原理 电子结构 光学性质 |
First-principle Calculations on Electronic Structures and Optical Properties of α, β, ε, η-Bi2O3 |
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Abstract: | |
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Keywords: | Bi2O3 crystalline phase First-principle Electronic structure Optical property |
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