基于第一性原理的Fe掺杂锐钛矿型TiO_2(001)表面光催化性研究

2018年第S1期

关键词:
第一性原理 掺杂二氧化钛 苯吸附 禁带宽度

Keywords
first-principles;doped titanium dioxide;benzene adsorption;band gap
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摘要
     基于密度泛函理论的第一性原理对不同掺杂方式和不同含Fe量的Fe/TiO2(001)禁带宽度及C6H6分子在其表面不同位置的吸附能进行了研究。Fe原子掺杂纳米TiO2的能带结构和态密度计算表明,表面间隙掺杂比替位掺杂更利于减小TiO2的禁带宽度,且当掺杂浓度为6.122%时,相比纯TiO2的禁带宽度减小幅度最大可达59.3%。通过吸附能的比较得出了苯分子在TiO2(001)表面以水平吸附为主,在研究浓度范围内,随Fe原子掺杂浓度的增加,吸附能并不像带隙一样呈减小的趋势,而是当Fe原子掺杂浓度为4.167%时,吸附能的涨幅最大为63.2%。


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