铁离子表面掺杂锐钛矿TiO2（001）面的第一性原理研究

摘要：

基于周期性密度泛函理论，本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2(001)面、替位掺杂表面Ti位，以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能，讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比，计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现：Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时，倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现：Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。

关键词：锐钛矿TiO2、第一性原理、吸附、Fe掺杂、形成能

分类号：O647(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：贵州省自然科学基金“锰、钒改性纳米TiO2可见光催化PVC抗菌塑料的合成研究”研究成果之一，项目编号黔科合J字LKT[2012]17号；贵州省教育厅自然科学基金重点项目“微晶纤维素负载表面改性TiO2的制备及性能研究”研究成果之一，项目编号黔教合KY字[2013]182。

在线出版日期：2014-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：42-48