过渡金属元素掺杂钛酸锶光催化材料的第一性原理研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Tiny_Drunk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体光催化技术是应对全球性能源危机和环境污染的日益加重最有前景的技术之一。近30年来,人们对半导体光催化材料的研究和开发工作不断升温。与此同时,第一性原理计算,特别是基于密度泛函理论的第一性原理计算同分子动力学相结合,在材料设计、合成、模拟计算和诸多方面有着许多突破性进展,已成为计算材料学的重要基础和核心技术。   本文采用第一性原理平面波赝势方法计算了过渡金属元素Mo、La、Ni掺杂SrTiO3光催化材料的电子性质,研究分析了Mo、La或/和Ni掺杂对SrTiO3光催化材料电子结构和光学性质的影响以及这些影响发生的根源,为掺杂改性SrTiO3光催化材料提供了理论指导。   通过使用第一性原理平面波赝势方法,分别计算各个掺杂模型的原子驰豫、杂质形成能、电荷密度、能带结构和态密度,得出:   La掺杂SrTiO3光催化材料的杂质形成能是-1.0 eV,La杂质原子倾向于通过替换Sr原子而进入SrTiO3的晶格。La掺杂后的禁带宽度为3.3 eV。Ni掺杂SrTiO3光催化材料的的杂质形成能是8.3 eV,Ni原子倾向于替换Ti原子进入SrTiO3晶格。掺杂Ni后的SrTiO3光催化材料的禁带宽度分别为2.0 eV。La/Ni共掺杂SrTiO3光催化材料的杂质形成能是5.7 eV。共掺杂后的禁带宽度为2.1eV。La/Ni共掺杂SrTiO3光催化材料具有最高的光催化活性。   Mo掺杂SrTiO3光催化材料的杂质形成能是9.2 eV。Mo倾向于替换Ti原子进入SrTiO3的晶格。Mo掺杂后的SrTiO3光催化材料的禁带宽度分别为3.0eV。Mo掺杂使SrTiO3光催化材料的禁带宽度减小,能够拓宽材料的可见光吸收范围。
其他文献
幽门螺旋杆菌感染是对人类健康有极大危害性的常见菌属,因为其广泛的感染普及性、传染性而被人们忽视,从而导致由其引发的消化道系统的炎症和癌症成为人类健康的第二大杀手。
图尼埃的《桤木王》中,“倒错”不仅是贯穿始终的重要主题,同时也是推动叙事的重要动力与小说叙事空间构建不可或缺的形式或手段.一方面,空间分形叙事(倒错的因果联系)刻画出
本文通过对荣华二采区10
期刊
《信息网络传播权保护条例》将“通知-删除”规则作为信息存储空间服务和搜索、链接服务两类网络服务提供者在信息网络传播权侵权中的免责条件.《侵权责任法》网络侵权责任条
干旱是制约地区生态环境和社会经济发展的关键因素,尤其就干旱半干旱地区入湖流域而言,其对流域本身及下游湖泊产生的连带影响不容忽视。本文以黄河流域最大的淡水湖泊乌梁素
随着工业发展和城市化进程的加快,工业废弃地土壤污染问题日渐突出。在国外,美国、荷兰、英国、法国、德国、日本都相继制定了相关的法律法规,要求企业在搬迁或改变使用方式的时
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
能源已成为严重制约我国经济持续发展的战略问题,而核能则是解决能源问题的重要途径之一。蒸汽发生器管是核电设备中的重要组成部分,微动磨损是蒸汽发生器管破裂的主要原因之一
王彦发,1977年毕业于河南大学美术系,曾任河南大学美术系副主任、主任,河南大学艺术学院常务副院长。现任河南大学艺术学院教授、硕士生导师,中国教育部高等学校美术教育指导
本文通过对荣华二采区10
期刊