赵宗彦
,
赵响
,
易娟
,
柳清菊
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论超软赝势平面波方法的第一性原理计算了纯锐钛相TiO2和非金属(B,C,N,F,P,S,Cl)掺杂体系的晶体结构、电子结构和光学性质.计算结果表明,非金属掺杂后由于晶格常数、键长、原子电荷分布的变化导致TiO2的八面体偶极矩增大,这对光生电子-空穴对的分离是十分有利的.由掺杂物的p电子态与O的2p电子态、Ti的3d电子杂化而形成的杂质能级的存在使大多数掺杂体系的带隙减小,从而使TiO2的基本吸收带边红移到可见光区.根据理论结果,系统分析和比较了非金属对锐钛矿相TiO2电子结构和光学性质的掺杂效应,同时非金属掺杂对TiO2光催化材料在可见光激发下的作用也得到了分析.计算结果解释了部分非金属掺杂可以使锐钛矿相TiO2在可见光激发下具有较高光催化活性的原因.
关键词:
锐钛矿相TiO2
,
非金属掺杂
,
光催化活性
,
第一性原理计算
侯清玉
,
张振铎
,
李聪
功能材料
基于密度泛函理论平面波超软赝势方法，采用第一性原理对不同浓度Sm掺杂锐钛矿相TiO2超胞的结构优化、形成能、能带结构、态密度、差分电荷分布和光学性质进行了计算。结果表明Sm掺杂后锐钛矿相TiO2超胞的电子结构变化很大。在限定的浓度范围内，掺杂浓度越小，形成能越小，掺杂越容易，电子寿命越长，带隙宽度越窄，吸收光谱红移越显著。计算结果与实验结果一致。
关键词:
Sm掺杂
,
锐钛矿TiO2
,
电子结构
,
吸收光谱
宫长伟
,
付现凯
,
王家恒
,
李晓飞
,
柴跃生
人工晶体学报
基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理的平面波超软赝势法对锐钛矿TiO2晶体和Eu3+,Eu2分别掺杂的锐钛矿TiO2晶体的晶格参数、能带结构、态密度、差分电荷密度以及吸收光谱进行了计算.结果表明:不同价态Eu掺杂后锐钛矿TiO2晶胞膨胀,晶格都发生畸变;同时引入了杂质能级,减小了锐钛矿相TiO2的禁带宽度,TiO2的光吸收带边发生明显红移,在紫外区和可见光区的吸收系数增大.
关键词:
第一性原理
,
锐钛矿TiO2
,
Eu掺杂
,
电子结构
,
光学性质
刘清路
,
朱良迪
,
张瑾
,
朱忠其
,
柳清菊
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.007
基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了纯 TiO2、S 和 La 分别单掺杂及共掺杂锐钛矿相TiO2的晶体结构、电子结构、光学性质及带边位置,结果表明,S掺杂后TiO2的晶格常数、原子间的键长和原子电荷都发生了变化,导致掺杂后的八面体偶极矩增加,从而有利于光生电子-空穴对的分离,提高TiO2的光催化性能；S掺杂TiO2禁带中出现杂质能级,从而将 TiO2的光谱响应红移至可见光区；La掺杂TiO2杂质能级出现在导带而非禁带中,带隙有所减小,吸收光谱的阈值波长发生了一定的红移；而S、La共掺杂TiO2的光谱响应范围向可见光区明显拓展,且氧化还原能力增强,因此 S、La 共掺杂可显著提高TiO2光催化性能。
关键词:
锐钛矿相TiO2
,
第一性原理
,
S
,
La 共掺杂
,
光催化性能
李小龙
,
杨旭
,
杨立斌
,
胡彩花
,
王学魁
,
沙作良
人工晶体学报
以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,氨水为矿化剂,在水热条件下,反应结晶制备锐钛矿TiO2纳米颗粒.并对锐钛矿TiO2进行X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、投射电子显微镜(TEM)表征,分析其物相组成及形貌.结果表明,反应时间是锐钛矿TiO2形成和生长控制的关键因素.利用JMA方程对锐钛矿TiO2结晶生长进行动力学分析.结果表明,随着钛源浓度增加,Avrami指数n逐渐变大.
关键词:
水热法
,
锐钛矿TiO2
,
JMA方程
,
动力学
侯俊琦
,
徐兴忠
,
燕京
,
高步良
硅酸盐通报
采用均匀沉淀法制备了锐钛型二氧化钛,然后在适当酸度、DBS浓度、处理温度及反应物浓度环境下将二氧化钛进行了处理,对处理后样品进行了XRD、N2吸附、粒度分析表征样品的结构、晶体形貌、物性情况及粒度分布情况,发现二氧化钛物性情况有较为明显的改善,处理后的TiO2样品比表面积达346 m2·g-1,孔容达0.31 mL·g-1,TiO2粒子平均粒径不大于10 nm.
关键词:
锐钛型二氧化钛
,
均匀沉淀法
,
粒度分布
,
物理性能
