| V掺杂锐钛矿相TiO_2的光吸收特性 |
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| 引用本文： | 徐凌,唐超群,黄宗斌.V掺杂锐钛矿相TiO_2的光吸收特性[J].物理化学学报,2010,26(5):1401-1407. |
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| 作者姓名： | 徐凌 唐超群 黄宗斌 |
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| 作者单位： | School of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, P. R. China |
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| 摘 要： | 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V3d轨道上电子与Ti3d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.
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| 关 键 词： | V掺杂 锐钛矿相TiO2 能带结构 吸收光谱 |
| 收稿时间： | 2009-11-23 |
| 修稿时间： | 2010-04-03 |
Light Absorption Properties of V-Doped Anatase TiO_2 |
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| XU Ling TANG Chao-Qun HUANG Zong-Bin.Light Absorption Properties of V-Doped Anatase TiO_2[J].Acta Physico-Chimica Sinica,2010,26(5):1401-1407. |
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| Authors: | XU Ling TANG Chao-Qun HUANG Zong-Bin |
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| Institution: | School of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, P. R. China |
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| Abstract: | Vanadium-doped anatase TiO2 was prepared by a sol-gel method while V2O5 and ethanol were used as vanadium precursors.UV-Vis transmissivity spectra revealed that the spectral response of the V-doped TiO2 shifted to the visible light region.The optimum vanadium content was 1.0%(molar fraction).Furthermore,we performed firstprinciples calculations on the electronic band structure of the V-doped anatase TiO2 and explained some experimental phenomena.Our results indicate that the bandgap becomes narrow and the T... |
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| Keywords: | V-doping Anatase TiO2 Energy band structure Absorption spectrum |
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