C掺杂TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了C元素掺杂TiO2晶体的几何结构、电子结构和光学性质。通过对比发现,由于C原子的掺入,体系的禁带宽度减小。结合态密度进行分析,给出了禁带宽度减小的主要物理机制,并给出了掺杂后材料的光学性质,提出了C掺杂TiO2体系在光学元器件方面的潜在应用。     

N掺杂2TiO（001）面调制效应的第一性原理研究

采用基于周期性密度泛函理论的第一性原理,文章计算了N吸附于锐钛矿2TiO 晶体表面和掺杂于2TiO （001）的表面及次表面后晶体结构的变化及形成能,并讨论了能带结构及态密度的变化。通过形成能的比较发现, N最佳掺杂位为2TiO （001）表面空穴位,且掺杂后在2TiO 表面形成新的成键结构。通过对能带的观测可以发现由于N的掺杂使得2TiO 出现明显的半金属性。     

铁离子表面掺杂锐钛矿TiO_2(001)面的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2(001)面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现:Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现:Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。     

铁离子表面掺杂锐钛矿TiO2（001）面的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2（001）面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现：Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现：Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。     

Co 掺杂 TiO2纳米管吸附 CO 的密度泛函研究

采用密度泛函理论（DFT ）研究了Co原子在（0,3）和（6,0）这两种 TiO2纳米管上掺杂的稳定结构及CO在掺杂Co原子的TiO2纳米管上的吸附情况．从吸附结构、电子特性以及投影态密度（PDOS）等方面分析发现,由于Co原子掺杂而在导带底和价带顶产生的杂质态使纳米管的带隙明显减小．CO分子通过它的C端与Co原子结合,进而吸附在掺杂后的TiO2纳米管上．此外,通过分析 Mulliken原子电荷发现,Co的掺杂能够促进CO分子和纳米管之间的电子转移,从而增强了纳米管对CO的响应和吸附能力．     

Y^3＋/TiO2粒子的制备及其光催化降解结晶紫的探究

通过溶胶-凝胶法制备了稀土金属离子Y^3＋掺杂的TiO2光催化剂,用XRD进行了分析和表征.以紫外灯为光源,通过对结晶紫的降解反应,研究了掺杂稀土离子钇的TiO2催化活性.结果表明,Y^3＋的掺杂减小了TiO2的粒径,提高了TiO2的光催化活性,反应体系在Y^3＋掺杂量为1.2%,催化剂用量1.5g/L,经500℃煅烧的条件下制备的Y^3＋-TiO2催化下效果最好.降解浓度4.0mg/L结晶紫2小时后,降解率可达90%.     

掺杂纳米TiO2光催化研究进展

纳米TiO2因其禁带宽和光生电子与空穴容易复合,而表现出较低的光催化活性,阻止了光催化剂纳米TiO2走向实用化.介绍了利用掺杂与共掺杂、金属与非金属掺杂手段对纳米TiO2进行改性的方法,对进一步扩大纳米TiO2的应用范围,实现纳米TiO2的工业化应用奠定了基础.     

纳米掺杂Ag/SnO2复合材料物理性能的研究

研究了纳米氧化物掺杂对Ag/SnO2触头材料物理性能的影响.采用溶胶-凝胶法制备SnO2与各种掺杂氧化物(包括TiO2、ZnO、Sb2O3、CuO)的混合粉末.粉末的XRD、TEM表明,所得粉末为纳米级,且掺杂物离子能很好地进入到SnO2的晶格中;粉末的密度,电导率等测试表明SnO2的物理性能有了明显改善.     

掺杂纳米TiO2的制备和光催化性能的研究

TiO2作为半导体,它的光催化性能日益被人们所重视,但纯的TiO2光催化性能活性不高,通过降低粒度和对TiO2进行掺杂可以提高光催化活性,本文采用溶胶——凝胶法制备(Ag,La)掺杂纳米TiO2,并对不同样品进行光催化比较实验,从而得到最佳掺杂,最后通过XRD、SEM对其性能进行表征。     

纳米TiO_2的合成及其光催化性能研究

用传统的溶胶-凝胶法、改进的溶胶-水热法制备了纳米TiO2和掺杂纳米TiO2,通过对甲基橙有机废水的光催化降解模拟实验,比较不同产品的光催化性能,发现改进的溶胶-水热法优于传统的溶胶-凝胶法,掺杂纳米TiO2优于纯纳米TiO2.