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针对AgSnO2触头材料存在的不足,采用基于密度泛函理论的第一性原理对SnO2、Ni单掺杂、Mo单掺杂以及Ni-Mo共掺杂SnO2材料进行了电性能与力学性质的研究,计算了各体系的形成能、能带结构、态密度、弹性常数等各项参数。结果表明,掺杂后的材料可以稳定存在,且仍为直接带隙半导体材料。与未掺杂相比,掺杂后体系的能带结构带隙值减少,其中Ni-Mo共掺杂时的带隙值最小,载流子跃迁所需能量减少,极大地改善了SnO2的电性能;由弹性常数计算了剪切模量、体积模量、硬度等参数,其中Ni-Mo共掺杂时的硬度大幅降低,韧性增强,有利于AgSnO2触头材料后续加工成型,且其普适弹性各向异性指数最小,不易形成裂纹。综合各项因素,Ni-Mo共掺杂能够很好地改善SnO2的性能,为触头材料的发展提供了理论指导。 相似文献
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通过高温煅烧和油浴的方法构筑二维/三维(2D/3D) ZnIn2S4/TiO2异质结, 应用于光催化降解罗丹明B (RhB)和四环素(TC), 来研究异质结的构筑对TiO2可见光响应范围和光生载流子对分离效率的影响. 结果表明, TiO2维持了MOFs的形貌, 显示窄的可见光响应范围和高的光生电荷复合率, 与ZnIn2S4纳米片复合后, TiO2的比表面积增大, 光催化活性位点增多. 带隙宽度也由TiO2的3.23 eV减小到ZnIn2S4/TiO2-II的2.52 eV, 从而获得了更宽的可见光响应范围. 能带结构表明ZnIn2S4/TiO2是type II型异质结, 提高了光生载流子对的分离与转移效率. 在可见光照射下, ZnIn2S4/TiO2-II显示了最高的RhB光催化降解效率(93%), 分别是TiO2和ZnIn2S4的18和2倍. 同时, ZnIn2S4/TiO2-II也显示出比TiO2和ZnIn2S4更高的TC降解效率(90%). 循环实验表明ZnIn2S4/TiO2-II能保持良好的稳定性, 经5次循环实验后仍能降解83%的RhB. 研究表明基于MOFs衍生的TiO2构筑2D/3D ZnIn2S4/TiO2异质结是提高TiO2光催化性能的一条有效途径. 相似文献
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针对目前较少有学者通过共掺杂其他元素对AgSnO2触头热性能进行研究的现状.采用对SnO2晶体进行非掺、单掺La和共掺La-W元素的方法,通过密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件对掺杂体系的热学性质进行理论计算,得到了不同掺杂情况下SnO2晶体的声子谱、声子态密度及分波态密度和相关热力学参量,对计算结果和曲线图进行了理论分析.结果 表明:当掺杂浓度为16.67;时,共掺杂La-W元素的SnO2体系声子谱未出现虚频,而单掺La元素体系出现了虚频,说明共掺杂体系较稳定.通过分析态密度图及分波态密度图可以得到,W原子混合掺杂后可有效改善La原子的振动情况.通过SnO2晶体热力学性质的分析,共掺杂后体系的熵、自由能以及焓的曲线有较好改善,为AgSnO2触头材料在恶劣环境下受到损害后恢复到原状提供了有利条件.且掺杂后晶体的热容明显大于未掺杂晶体的热容,说明La-W元素的掺杂极大的激活了分子的运动活性. 相似文献
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