| 新型光催化材料石墨炔-TiO2的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 刘媛媛.新型光催化材料石墨炔-TiO2的第一性原理研究[J].化学学报,2013,71(2):125-129. |
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| 作者姓名： | 刘媛媛 |
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| 作者单位： | 中国科学院过程工程研究所 北京100190 |
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| 摘 要： | 采用基于色散矫正密度泛函理论的第一性原理方法,研究石墨炔和石墨烯对TiO2光催化性能提高的机理.通过研究发现在石墨炔-TiO2(101)复合物中,石墨炔和TiO2(101)间相互作用较强,TiO2(101)表面上的O原子和其top位的C原子形成离域性强的C—O共价键.电子密度,电子差分密度和Mulliken电荷的计算结果显示,石墨炔复合TiO2(101)晶面更有利于电子在界面间的转移,并减低电子-空穴的复合率.通过对电子结构的分析发现,在石墨炔-TiO2(101)复合物的带隙中引入了多条杂质能级,而石墨烯-TiO2(101)复合物的带隙中没有杂质能级的出现.杂质能级能够为光激发时电子的跃迁提供辅助平台作用,有利于光催化性能的提高.同时石墨炔-TiO2(101)复合物的价带位置比石墨烯-TiO2(101)复合物更低,说明其氧化能力更强,有利于其光催化性能的提高.
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| 关 键 词： | 石墨炔 石墨烯 第一性原理计算 TiO2 |
First-Principles Study on New Photocatalytic Materials Graphdiyne-TiO2 |
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| Institution: | Liu,Yuanyuan(Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190) |
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