| Cu/Ag单掺及Cu-Ag共掺对ZnO光催化性能影响的第一性原理研究 |
| |
| 引用本文： | 张海峰,李鹏,卢士香,徐文国.Cu/Ag单掺及Cu-Ag共掺对ZnO光催化性能影响的第一性原理研究[J].人工晶体学报,2020,49(6):1112-1120. |
| |
| 作者姓名： | 张海峰 李鹏 卢士香 徐文国 |
| |
| 作者单位： | 山西农业大学文理学院,晋中 030801;北京理工大学化学与化工学院,北京 100081 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(81703945);山西农业大学科技创新基金(2015YJ07) |
| |
| 摘 要： | 运用第一性原理方法研究了Cu/Ag单掺及Cu-Ag共掺对ZnO稳定性、电子结构和光学性质的影响.CuZn2和CuZn1-CuZn3的形成能接近0.0 eV,CuZn1-CuZn2的形成能为负值,表明Cu较易掺杂且掺杂时有聚集的趋势.AgZn2的形成能为2.5 eV,AgZn1-AgZn2和AgZn1-AgZn3的形成能高于4.5 eV,说明高浓度的Ag掺杂在实际合成中不易出现.CuZn1-AgZn2和CuZn1-AgZn3的形成能与AgZn2的相近.CuZn2、CuZn1-CuZn2和CuZn1-CuZn3模型的Cu3d与O2p轨道有较大程度的杂化,价带顶端主要由Cu3d轨道占据.AgZn2、AgZn1-AgZn2和AgZn1-AgZn3模型的Ag4d与O2p轨道杂化较弱,价带顶端主要由O2p轨道占据.CuZn1-AgZn2和CuZn1-AgZn3模型的Cu3d与O2p轨道虽有杂化,但价带顶端主要由O2p轨道占据.Cu或Ag原子掺杂使Zn4s轨道在导带区显著向下移动,降低了模型的带隙宽度,它们对ZnO电子结构的影响主要集中在带隙附近.Cu-Ag共掺修饰ZnO电子结构的能力介于Cu和Ag单掺之间.上述掺杂模型吸收边都发生了红移,实现了ZnO对可见光的吸收,同时对3.10～3.90 eV范围内紫外光的吸收均高于纯ZnO,有效提高了ZnO的光催化效率.结合形成能分析可知,在不同类型掺杂下最有利的光催化模型分别为CuZn1-CuZn2、AgZn2和CuZn1-AgZn2.
|
| 关 键 词： | ZnO Cu/Ag单掺 Cu-Ag共掺 第一性原理 光催化活性 |
First-principles Study on the Photocatalytic Activity of Cu/Ag Doped and Cu-Ag Codoped ZnO |
| |
| ZHANG Haifeng,LI Peng,LU Shixiang,XU Wenguo.First-principles Study on the Photocatalytic Activity of Cu/Ag Doped and Cu-Ag Codoped ZnO[J].Journal of Synthetic Crystals,2020,49(6):1112-1120. |
| |
| Authors: | ZHANG Haifeng LI Peng LU Shixiang XU Wenguo |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | |
| 本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《人工晶体学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《人工晶体学报》下载免费的PDF全文 |
|
