編號：FTJS03012
篇名：Mn摻雜銳鈦礦型TiO_2電子結(jié)構(gòu)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(guān)鍵詞：第一性原理； Mn摻雜； 二氧化鈦； 電子結(jié)構(gòu)；
機(jī)構(gòu)： 廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院； 吉林大學(xué)理論化學(xué)研究所理論化學(xué)計(jì)算國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度的改變。同時(shí)我們也進(jìn)行了Mn摻雜TiO2的實(shí)驗(yàn)研究,從實(shí)驗(yàn)方面對摻雜后TiO2光吸收性能變化進(jìn)行研究。[結(jié)果]Mn摻雜TiO2后,晶體的對稱性和點(diǎn)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(dǎo)帶發(fā)生較大下移,且導(dǎo)帶底部主要是Mn-3d的貢獻(xiàn),使禁帶寬度變小,從而可見光吸收增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明Mn摻雜后可見光吸收增強(qiáng),和理論的紅移結(jié)果一致。[結(jié)論]通過我們的計(jì)算和實(shí)驗(yàn),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(yīng)用前景,值得做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。
