天然杂质对黄铁矿的电子结构及催化活性的影响

摘要：

采用密度泛函理论和平面波赝势方法对含天然杂质黄铁矿的电子结构和光学性质进行了计算,并讨论了二十种天然杂质：钴、镍、砷、硒、碲、铜、金、银、钼、锌、铊、锡、钌、钯、铂、汞、镉、铋、铅和锑,对黄铁矿催化活性的影响.结果表明在过渡金属杂质中,杂质能级主要由它们的d轨道产生,而在主族金属及非金属杂质中,杂质能级主要由它们的s或p轨道产生.含铜、钼、砷、金、银或镍的黄铁矿对氧的还原的电催化能力增强.除锌、钼、钌、砷、锑、硒和碲外,其余杂质能增强黄铁矿表面俘获电子的能力,使光生电子和空穴复合的概率减小.光学性质计算表明,除镉、汞、钌、硒、碲和锌杂质对吸收带边影响不大外,其余杂质使黄铁矿的吸收带边发生了红移,特别是含金和银杂质黄铁矿的吸收系数增加了两个数量级.

关键词：天然黄铁矿、杂质、电子结构、光学性质

所属期刊栏目：60

分类号：O613.71(无机化学)

资助基金：国家自然科学基金50864001

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：650-657