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V掺杂锐钛矿相TiO2的光吸收特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
使用V2O5和乙醇作为V掺杂TiO2的滴加液, 运用溶胶-凝胶方法制备了不同浓度的V掺杂锐钛矿相TiO2的薄膜样品. 对这些样品进行了紫外-可见透射光谱实验, 发现V 掺杂锐钛矿相TiO2的光谱响应范围向可见光区域移动, 掺杂浓度为1.0%(摩尔分数)时红移效果最明显. 此外, 运用第一性原理, 对V掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构进行了研究, 并运用能带结构理论对实验现象进行了解释. 研究中发现: 在V掺杂锐钛矿相TiO2后, 随着V浓度的增加, TiO2的禁带宽度逐渐减小, 光谱响应范围扩大, 能提高它的可见光响应; 但是由于掺杂后价带与导带比较接近, 容易形成新的空穴-电子复合中心, 以及导带区域V 3d轨道上电子与Ti 3d轨道上的电子强关联作用也会降低电子的还原性, 所以V浓度的增加会使TiO2的光催化性能降低. 理论上计算出在V掺杂浓度为6.25%(摩尔分数)时, TiO2的光吸收边红移最大, 与实验得到的变化趋势相吻合.  相似文献
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