銳鈦礦型TiO-,2-表面的理論研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、TiO2因其獨特的物理化學性質,特別是作為光催化氧化劑,具有很高的氧化還原活性,在環(huán)境污染治理中有著廣泛的應用前景,引起人們廣泛關注。銳鈦礦型TiO2的穩(wěn)定性比金紅石型要差,但是在催化以及光催化領域卻比金紅石型更有效。在這些應用中,TiO2的表面性質是研究的重點。本文從理論上研究銳鈦礦型TiO2(101)表面結構,以及硫(S)在該表面的摻雜和吸附。包括以下幾個方面的內容: 1) 基于密度泛函理論的平面波超軟贗勢方法研究了銳鈦礦型

2、TiO2(101)面的表面能和幾何結構。計算的結果顯示,銳鈦礦型TiO2(101)面應終止于二配位的O2c和五配位的Ti5c。18層的Slab厚度和4?的真空厚度可以將表面能收斂于0.01J/m2范圍之內。計算的結果顯示O2c向表面里弛豫0.012?,Ti5c向外弛豫0.155?。 2) Slab的厚度對能帶結構和態(tài)密度有很大的影響。仔細分析能帶結構和態(tài)密度后,發(fā)現(xiàn)原子的弛豫導致了表面原子上的電荷從外向內轉移。表面各種鍵重新雜化

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