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元素掺杂锐钛矿型TiO_2改善光催化活性研究进展被引量：2: 2016年; 二氧化钛,白色无毒两性氧化物,被广泛应用于涂料、塑料、橡胶、化妆品等工业。而对锐钛矿相TiO_2进行掺杂,使它的电子结构和光学性质发生改变,可拓展其在光催化领域的应用。本文综述了自20世纪70年代起,以非金属元素掺杂TiO_2为起点,学者们开展的更广泛的研究情况进展,并对掺杂原理以及引起的光催化活性改变进行分析。; 周晴; 关键词：锐钛矿掺杂光催化

铜铬双过渡金属共掺金红石相TiO_2的电子特性及引起的光谱红移效应被引量：2: 2015年; 提高TiO2光催化活性已成为近年研究的热点。选取第一过渡金属Cu与Cr共同掺杂金红石相TiO2,运用基于密度泛函理论体系下的平面波超软赝势方法探讨了Cu-Cr共掺杂对金红石相TiO2电子特性和光学性质影响的微观机制。结果表明:Cu-Cr共掺杂TiO2在禁带中形成了5条新的杂质能级,其中价带顶的一条杂质能级主要是Cu3d轨道的贡献,而费米面附近的4条亚稳态杂质能级主要由Cr3d轨道和O2p轨道相互作用产生,有效减小了电子的跃迁能,改善了TiO2的光催化活性。Cu-Cr共掺杂也改善了TiO2的光学性质,使光谱红移,反射率增大,对可见光的吸收和反射能力比单掺杂更稳定。; 张菊花冯庆周晴杨英; 关键词：电子特性光学性质

SP^3杂化的气体分子在金红石相二氧化钛(110)面吸附规律与特性被引量：7: 2015年; 采用基于密度泛函理论(DFT)体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了sp3杂化气体分子H2O,NH3和CH4在金红石相Ti O2(110)表面的吸附.研究发现:含有氧空位的表面较无氧空位表面更容易吸附气体分子.影响吸附稳定性和吸附能的主要因素是分子的极化率,分子极化率越大,吸附越稳定.表面氧空位对分子负电荷中心的吸附是整个吸附的主要原因.通过差分电荷密度和电荷布居数分析来看,表面与吸附分子存在电荷转移,转移电子数目大小为:N>O>C,吸附方式为化学吸附,吸附稳定性为NH3>H2O>CH4.通过态密度、吸收谱和反射谱分析发现,表面氧空位缺陷使材料在费米能级附近出现了态密度峰值,极大地改变了材料的光学性质,占主导作用;而表面吸附H2O,NH3,CH4分子后对表面的光学性质影响相对较低,占辅助作用.O,N,C原子的电子在费米能级附近的态密度贡献为N>O>C,与转移电子数目顺序一致.相比氧空位表面,吸附CH4后对材料的光学性质影响不大,但吸附H2O和NH3后其吸收系数和反射率有所降低.这为进一步研究该材料的气敏传感特性提供了理论基础.; 朱洪强冯庆周晴陈小雨; 关键词：密度泛函理论 DFT-D TIO2

Cu与非金属双受主能级协同作用对TiO_2光学特性的影响被引量：4: 2017年; 采用基于密度泛函理论(DFT)体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究纯锐钛矿相TiO_2在3 d金属杂质Cu与非金属杂质C、N、F单掺及共掺情况下受主能级的协同作用.模拟计算掺杂前后的晶体结构、结合能、缺陷形成能、能带结构、分态密度及光学性质.结果发现:Cu-N共掺杂体系和Cu、N单掺杂体系对可见光的利用比其它体系好.Cu-N共掺体系与Cu、N分别单掺体系相比,有更小的禁带宽度,且浅受主能级上出现了更大的态密度分布.对光学性质的研究发现,Cu-N共掺体系有最高的吸收系数和反射率,因此,该体系对可见光的利用效果最好.其原因是Cu与N元素分别产生受主能级协同作用导致对可见光的响应效果最理想.; 陈小雨冯庆周晴; 关键词：密度泛函理论第一性原理光学性质

双杂质共掺锐钛矿TiO2的电子结构和光学性质研究: 二氧化钛,白色无毒两性氧化物,被广泛应用于涂料、塑料、化妆品等工业。自70年代起,针对二氧化钛的科学研究发现,二氧化钛具有良好的光、电、磁和电化学性能。由于其性质稳定温和、耗能低,在有机污染物降解、水分解领域等有着巨大的...; 周晴; 关键词：密度泛函理论电子结构光学性质; 文献传递

双杂质共掺杂锐钛矿TiO2的电子结构和光学性质研究: 二氧化钛，白色无毒两性氧化物，被广泛应用于涂料、塑料、化妆品等工业。自70年代起，针对二氧化钛的科学研究发现，二氧化钛具有良好的光、电、磁和电化学性能。由于其性质稳定温和、耗能低，在有机污染物降解、水分解领域等有着巨大的...; 周晴; 关键词：掺杂改性电子结构光催化活性

金红石相TiO_2(110)面吸附H_2S分子光学气敏效应的微观机制与特性被引量：8: 2014年; 光学气敏材料吸附气体分子后导致光学性质发生变化,运用这一原理来检测环境中的气体成分,称为光学气敏效应。采用基于密度泛函理论（DFT）体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了光学气敏材料金红石相TiO2（110）表面吸附H2S分子的微观特性,计算了TiO2（110）表面吸附能、电荷密度、态密度和光学性质的变化。结果表明,TiO2最稳定的表面是终止于二配位O原子的（110）面,只有含有氧空位的表面才能稳定吸附H2S,且氧空位比例越高,越有助于H2S吸附于表面;表面吸附H2S以水平吸附方式为主,在氧空位比例达到33%时,吸附能为0.7985eV;吸附的实质是表面氧空位具有氧化性,氧化了H2S分子。在可见光400-760nm范围内,存在氧空位的TiO2（110）表面吸附H2S后都可改善表面的光学性质。氧空位缺陷浓度越高,改善材料对可见光的吸收和反射能力越强,光学气敏响应能力越佳。; 朱洪强冯庆岳远霞周晴; 关键词：金红石 H2S

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周晴