Mn摻雜銳鈦礦型TiO_2電子結構的第一性原理研究

編號：FTJS03012

篇名：Mn摻雜銳鈦礦型TiO_2電子結構的第一性原理研究

作者：鐘雪春； 潘湛昌； 魏志鋼； 徐閣； 徐艷陽；

關鍵詞：第一性原理； Mn摻雜； 二氧化鈦； 電子結構；

機構： 廣東工業(yè)大學輕工化工學院； 吉林大學理論化學研究所理論化學計算國家重點實驗室；

摘要： [目的]研究Mn摻雜對銳鈦礦TiO2晶體可見光區(qū)催化活性的影響。[方法]采用基于密度泛函理論（DFT）框架下的第一性原理平面波贗勢（PWPP）方法,研究摻雜對銳鈦礦TiO2晶體的晶體結構、能帶結構、態(tài)密度的改變。同時我們也進行了Mn摻雜TiO2的實驗研究,從實驗方面對摻雜后TiO2光吸收性能變化進行研究。[結果]Mn摻雜TiO2后,晶體的對稱性和點群沒有改變。通過對比純TiO2,Mn摻雜TiO2的能帶和態(tài)密度可以得出:Mn摻雜TiO2后導帶發(fā)生較大下移,且導帶底部主要是Mn-3d的貢獻,使禁帶寬度變小,從而可見光吸收增強。實驗結果也表明Mn摻雜后可見光吸收增強,和理論的紅移結果一致。[結論]通過我們的計算和實驗,說明Mn摻雜可以改善和提高TiO2在可見光區(qū)的活性,這種材料具有很好的應用前景,值得做進一步的實驗研究。