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Cu/N表面沉积共掺杂TiO2光催化剂作用机理的理论研究*

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李宗宝, 王霞, 樊帅伟. 2014: Cu/N表面沉积共掺杂TiO2光催化剂作用机理的理论研究*, 物理学报, null(15): 157102. doi: 10.7498/aps.63.157102
引用本文: 李宗宝, 王霞, 樊帅伟. 2014: Cu/N表面沉积共掺杂TiO2光催化剂作用机理的理论研究*, 物理学报, null(15): 157102. doi: 10.7498/aps.63.157102
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Li Zong-Bao, Wang Xia, Fan Shuai-Wei. 2014: Research of the synergistic effects in Cu/N co-dop ed TiO2 surface：A DFT calculation, Acta Physica Sinica, null(15): 157102. doi: 10.7498/aps.63.157102
Citation: Li Zong-Bao, Wang Xia, Fan Shuai-Wei. 2014: Research of the synergistic effects in Cu/N co-dop ed TiO2 surface：A DFT calculation, Acta Physica Sinica, null(15): 157102. doi: 10.7498/aps.63.157102
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Cu/N表面沉积共掺杂TiO2光催化剂作用机理的理论研究*

  • 铜仁学院物理与应用工程系，贵州省教育厅材料制备新技术和与应用特色重点实验室，铜仁 554300

  • 铜仁学院生物与化学工程系,铜仁,554300

  • 三峡大学理学院,宜昌,443002

Research of the synergistic effects in Cu/N co-dop ed TiO2 surface：A DFT calculation

  • 摘要: 本文采用基于周期性密度泛函理论研究了Cu/N表面沉积共掺杂对锐钛矿相TiO2(001)面的修饰作用。计算了Cu在不同位置掺杂TiO2(101)面和(001)面的形成能，并在此基础上计算N不同位置掺杂TiO2(001)面及Cu/TiO2(001)面的形成能，通过形成能的比较获得了表面共掺杂的最优化结构。在此基础上计算了最稳定结构的能带结构及态密度，并与S单掺杂TiO2(001)面最稳定结构进行了对比。通过对结果的分析发现：Cu/N在(001)表面的沉积共掺杂有效降低了TiO2的禁带宽度，并在表面形成CuO2相，更利于提高其光催化活性。
    Abstract: First principles density functional theory calculations are carried out to investigate the interactions between im-planted copper and nitrogen atoms at the anatase TiO2(001) surface. The doped configurations and formation energies of Cu on TiO2 (001) and TiO2 (101) surfaces, N on TiO2(001) and Cu/TiO2(001) surfaces have been considered, and the perfected structures are obtained. Compared with the S/TiO2(001) perfected structure, the analyses of the band structure and density of states of Cu/N-TiO2(001) show that the band gap is decreased obviously when the CuO2 state occurrs;this could improve the photocatalytic activity significantly.
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出版历程
  • 刊出日期:  2014-08-15

Cu/N表面沉积共掺杂TiO2光催化剂作用机理的理论研究*

  • 铜仁学院物理与应用工程系，贵州省教育厅材料制备新技术和与应用特色重点实验室，铜仁 554300
  • 铜仁学院生物与化学工程系,铜仁,554300
  • 三峡大学理学院,宜昌,443002

摘要: 本文采用基于周期性密度泛函理论研究了Cu/N表面沉积共掺杂对锐钛矿相TiO2(001)面的修饰作用。计算了Cu在不同位置掺杂TiO2(101)面和(001)面的形成能，并在此基础上计算N不同位置掺杂TiO2(001)面及Cu/TiO2(001)面的形成能，通过形成能的比较获得了表面共掺杂的最优化结构。在此基础上计算了最稳定结构的能带结构及态密度，并与S单掺杂TiO2(001)面最稳定结构进行了对比。通过对结果的分析发现：Cu/N在(001)表面的沉积共掺杂有效降低了TiO2的禁带宽度，并在表面形成CuO2相，更利于提高其光催化活性。

English Abstract

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