浓度对Al掺杂TiO_2电子结构影响的第一性原理计算

作者：田景芝; 张苹; 荆涛; 邓启刚; 阚伟

来源：材料科学与工程学报, 2014, (03): 349-352+357.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2014.03.003

• TiO2
• Al掺杂浓度
• 电子结构
• 第一性原理 TiO2
• Al doping concentration
• electronic structure
• first-principles

运用第一性原理超软赝势方法计算了不同Al掺杂浓度对TiO2能带结构、分波态密度、光吸收谱图的影响。计算结果表明:Al原子进入TiO2晶格后,晶胞体积减小;随着掺杂浓度的增大,禁带宽度减小,吸收带边红移越来越明显;不同掺杂浓度下,虽然Al的3s和3p轨道对导带和价带贡献较小,但对TiO2可见光吸收能力大有改善;在波长为100~280nm处,Al掺杂TiO2的紫外光吸收能力有所降低,波长为450~1000nm时,TiO2的可见光吸收能力明显增强。对比四种不同掺杂浓度下TiO2的光催化活性,发现浓度为9%左右时催化效果更好一些。

• 出版日期2014
• 单位齐齐哈尔大学