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1、在還原氣氛中或在真空中,純凈TiO2和C(N)摻雜TiO2體系中很容易產(chǎn)生氧空位,但是其對各個體系電子結構和光催化活性的影響仍有較多爭議?；诖?本文采用標準密度泛函理論開展了以下三部分的研究內(nèi)容:氧空位對純凈TiO2的電子結構及光催化活性的影響;氧空位對C摻雜TiO2電子結構及光催化活性的影響;氧空位對N摻雜TiO2電子結構及光催化活性的影響。
通過形成能計算,發(fā)現(xiàn)在補償摻雜(即氧空位釋放的多余電子數(shù)與受主雜質(zhì)引進的空穴數(shù)相
2、等)的情況下,氧空位更傾向位于雜質(zhì)離子最近鄰的位置上。
差分電子密度和Mulliken布居分析表明,氧空位釋放的2個多余電子并沒有局域在氧空位附近。在含氧空位的純凈TiO2體系中,這兩個電子主要位于與氧空位相連接的3個鈦離子周圍;在含氧空位的C(N)摻雜TiO2體系中,這兩個電子主要位于雜質(zhì)離子和與雜質(zhì)離子相連接的Ti離子周圍。
在包含氧空位的C(N)摻雜TiO2體系中,雜質(zhì)引進了帶間隙態(tài),氧空位則顯著降低了深能級雜
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