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1、在還原氣氛中或在真空中,純凈TiO2和C(N)摻雜TiO2體系中很容易產(chǎn)生氧空位,但是其對(duì)各個(gè)體系電子結(jié)構(gòu)和光催化活性的影響仍有較多爭(zhēng)議?；诖?本文采用標(biāo)準(zhǔn)密度泛函理論開展了以下三部分的研究?jī)?nèi)容:氧空位對(duì)純凈TiO2的電子結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響;氧空位對(duì)C摻雜TiO2電子結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響;氧空位對(duì)N摻雜TiO2電子結(jié)構(gòu)及光催化活性的影響。
通過形成能計(jì)算,發(fā)現(xiàn)在補(bǔ)償摻雜(即氧空位釋放的多余電子數(shù)與受主雜質(zhì)引進(jìn)的空穴數(shù)相
2、等)的情況下,氧空位更傾向位于雜質(zhì)離子最近鄰的位置上。
差分電子密度和Mulliken布居分析表明,氧空位釋放的2個(gè)多余電子并沒有局域在氧空位附近。在含氧空位的純凈TiO2體系中,這兩個(gè)電子主要位于與氧空位相連接的3個(gè)鈦離子周圍;在含氧空位的C(N)摻雜TiO2體系中,這兩個(gè)電子主要位于雜質(zhì)離子和與雜質(zhì)離子相連接的Ti離子周圍。
在包含氧空位的C(N)摻雜TiO2體系中,雜質(zhì)引進(jìn)了帶間隙態(tài),氧空位則顯著降低了深能級(jí)雜
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