李宗宝王霞†周瑞雪王应李勇

1)(铜仁学院材料与化学工程学院,铜仁 554300)

2)(华南师范大学物理与电信工程学院,广州 510006)

3)(铜仁学院大数据学院,铜仁 554300)

Cu-Ag协同表面改性TiO2的第一性原理研究∗

李宗宝1)王霞1)†周瑞雪2)王应3)李勇3)

1)(铜仁学院材料与化学工程学院,铜仁 554300)

2)(华南师范大学物理与电信工程学院,广州 510006)

3)(铜仁学院大数据学院,铜仁 554300)

(2017年3月3日收到;2017年4月7日收到修改稿)

因在温室气体的降解中扮演重要的角色,通过改性来提高二氧化钛的光催化性能的相关研究备受关注.由于催化反应主要发生在材料表面,因此对材料表面的改性研究尤为重要.本文采用第一性原理方法计算了金属Ag,Cu单掺杂及协同掺杂TiO2(001)和(101)表面不同位置,通过形成能的比较获得了最稳定的晶体结构.通过对能带及态密度的对比得出:离子掺杂(001)表面所形成的活性基团的氧化性较(101)面更强,利于光催化氧化性能的提升;表面协同掺杂较单掺杂具有更强的光响应效率,与前人的实验结果符合较好.

二氧化钛,表面改性,双金属掺杂,吸收光谱

1 引言

工业的快速发展在对能源极速消耗的同时,造成的环境污染亦成为亟待解决的问题.对各类污染物的处理研究中,光催化降解由于清洁、廉价等优势,成为最具发展潜力的方法之一.众多光催化剂中,二氧化钛(TiO2)由于具有较为合适的禁带宽度、制备简单、价格便宜和化学性能稳定等优良特性,在光催化降解污水和大气污染物中的应用日益增多……