%0 Journal Article
%T 掺Fe和V的金红石电子结构的第一性原理计算研究
%A 吴婧
%A 巫翔
%A 朱峰
%A 张倩
%A 秦善
%A 李艳
%A 鲁安怀
%J 矿物岩石
%D 2012
%X 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺杂Fe和(或)V的金红石型TiO2的电子结构进行了计算。理论模拟的结果表明,纯金红石的禁带宽度为1.98eV;Fe掺杂金红石型TiO2的禁带宽度为2.18eV,由Fe3d和O2p轨道杂化在禁带中间形成了两条杂质能级;V掺杂金红石型TiO2的禁带宽度减小为1.80eV,由V3d和O2p轨道杂化形成的杂质能级位于金红石的导带底,引入了一个浅施主能级;Fe和V共掺杂的金红石禁带中存在一个较宽的杂质能带,禁带宽度减小为1.73eV。杂质能级的出现以及禁带宽度的减小使得Fe和V掺杂的金红石具有更好的可见光响应能力。同时,Fe和V的类质同像替代使得金红石中MO6八面体具有较大的畸变程度,有助于表面缺陷的增加,从而为光催化反应提供天然活性位。为进一步深入揭示含铁、钒等杂质的天然金红石的可见光催化机制提供了理论支持。
%K 第一性原理计算
%K 金红石
%K Fe和V共掺杂
%K 光催化
%U http://www.yskw.ac.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20120314&flag=1