ＴＯ 作 为一 种 典 型 的半 导 体 光催 化 材 料 ， 有 ｉ： 具
带 隙值 的改 变 ， 后 改 变 掺 杂 量 ， 定 其 对 ＴＯ 然 确 ｉ 能
稳 定性 好 、 本 低 廉 、 成 使用 安 全 等 优点 ¨ ， 在 实 际 但 应 用 中还存 在 一些 问题 ， 如 ： ） 隙较 宽 ， 诸 １带 仅对 紫
Ａｂ ｔａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔｅ ｆ ｓ ｐ ｎ ｉ ｌｓａ ｄｔ ｅ ｄ ｎ ｉ ｕ ｃｉｎ ｌｔｅ ｒ ｍａｈ ｍａ ｉ ｍｏ ｅｓｆ ｒａ ａｅ ｅ Ｔ Ｏ２ｄ ｐ ｄ ｗｉ ａ ｓ ｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｒｔ ｒ ｃ ｐｅ ｎ ｈ ｅ ｓ ｙ ｆｎ ｔ ａ ｈ ｏ ｙ， ｔ ｅ ｔ ｄ ｌ ｏ ｎ ｔｓ ｉ ｏ ｅ ｔ ｖ — ｈ ｉ ｉ ｔ ｏ ｃ ｈ ｒｏ ｓｍｅａ ｓｗ ｒ ｕ ｌ ｂ ｓｎ ｅ ＣＡ Ｔ Ｐ ｓ ｆ ａ ｅｐ ｃ ｔｒ ｌ ｔ ｄｏ ｉｕ ｔｌ ｅ ｅ ｂ ｉ ｙ ｕ ｉ ｇ ｔ Ｓ Ｅ ｏｔ ｒ ａ ｋ ｉ ｍａｅ ｉ ｕ ｉ ．ｗ ｏ ｃｕ ｅ ａ ｏ ｉ ｏ ｆ ｈ ｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｈ ｗ ｎ ａｓ ｅ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｔ ｔ ｓｔ ｎ ｏ ｅ ｄ ｐ ｄ ｂ ｎ ｓ ｈ ｐ ｉ ｔ ｉ ａ ｔｄ ｔ ｅｏ ｔ ａ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｄ ｐ ｏｏ ａ ａｙｉ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｆ Ｔ Ｏ２ Ｗ ｈ ｎ ｔ ｅ ｄ ｐ ｄ ｍｅａ ｓ ｍａ ｅ “ ｍｐ ｒ ｙ ｍｐ ｃｅ ｈ ｐ ｉ ｌｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｒ ｐ ｒ ｎ ｈ ｔ ｃ ｔ ｔ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｉ ． ｃ ｙ ｌ ｃ ｆ ｅ ｈ ｏ ｅ ｔｌ ｄ ｉ ｕｉ ｔ
第２ ６卷
第 ６期
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津
理
工
大
学
学
报
Ｖｏ ． ． １２６ Ｎｏ ６ Ｄｅ ２ ０ ｃ． ０１
２１ ０ ０年 １ ２月
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ Ｉ ＯＦ Ｔ ＡＮＪＮ Ｉ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文 章 编 号 ：６ ３０ ５ ２ １ ）６ ０２ －５ １７ —９ Ｘ（０ ０ ０ —０ ７ ０
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中图分类号 ： ６ １ Ｏ ３ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ 。９ ９ｊｉ ｎ １ ７ －９ Ｘ．０ ０ ０ ．０ ｏ：０ ３ ６／ ． ｓ ．６ ３ ０５ ２ １ ．６ ０７ ｓ
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可 见 光 响 应 复 合 金 属 氧 化 物 光 催 化 剂 的 分 子 设 计
马 伟 ，尹 晓红 ，杨旭光 ，李会亮 ，隋丹丹
（ 津 理 工 大 学 化 学 化 工பைடு நூலகம்学 院 ， 津 ３０ ８ ） 天 天 ０ ３４
摘
要 ：本 文基 于 密度 泛 函理 论 的 第 一 性 原 理 ， 用 模 拟 软 件 ｍ ｔ ｉ ｓｓ ｄｏ（ ） Ｃ ｓ ｐ模 块 ， 究 了锐 钛 相 利 ａ ｒ ｌ ｔ ｉ ＭＳ 中 ａｔ ｅａ ｕ ｅ 研
外 光的 照射有 反应 ， 太 阳能不 能充 分地 利 用． ） 对 ２ 光
带结 构 的影响 ． 时 ， 同 还分 别计 算 了 替位 掺 杂 和填 隙 掺杂 两 种 不 同 的掺 杂 形 式 ， ＴＯ 对 ｉ 能 带 结 构 的影
ＴＯ ｉ，晶体 的 几 何 结 构 、 带 结构 、 子 密 度 ， 能 电 以及 不 同金 属 掺 杂 对 ＴＯ ｉ 晶体 几 何 结 构 和 电 子 结 构 的 影 响 ． 算 得 到 计 的 能 带 结 构 和 态 密度 等数 据 结 果标 明 ： 杂 离子 的 能 级 位 置 对 ＴＯ 的 可 见 光 吸 收 效 率 有 重 要 影 响 ． 掺 ｉ： 当掺 杂金 属 在 其
Ｔｈ ｒ ｆｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｉ ｏ ｅ ｔ Ｂｉｗｏ ｄ ｂ ｅ ｓｂ ｅ ｅ ｅｏ ｅ，ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｏ２ｄ ｐ ｄ ｗｉｈ ｕｌ ｅ ｆａ ｉｌ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｐｈ ｔｃ ｔｌ ｓ ；ｍｏ ｅ ｕｌｒｓｍｕ ａｉｎ；ｔｔｎｉ ｄ ｏｏ ａａ ｙ ｔ ｌｃ ａ ｉ ｌ ｔ ｏ ｉ ｕｍ ｉｘｉｅ；ｄ ｐ ｄ ｍｅａ ；ｂ ｎｄ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄｏ ｄ ｏ ｅ ｔｌ ａ ｔｕ ｔ ｒ
价 带顶或导带底附近产生新的“ 杂质能级” 可以拓 宽 ＴＯ 对 可见光 的吸 收 范围， ， ｉ： 并增 强吸收 强度 ， 而认 为， ｉ 进 Ｂ 的
掺 杂 是 较 好 的研 究 方 向 ．
关 键 词 ： 催 化 剂 ； 子 模 拟 ； 氧化 钛 ； 属 掺 杂 ； 带 结 构 光 分 二 金 能
ｏ ｉ ｅ ｐｈ ｔ ｃ ｔ ｌ ｓ ｓ ｘ ｄ ｏ ｏ ａ ａｙ ｔ
ＭＡ ｅ ，ＹＩ Ｘｉ ｏ ｈ ｎ Ｗ ｉ Ｎ ａ — ｏ ｇ，ＹＡＮＧ — ｕ ｎ Ｘｕ ｇ ａ ｇ，Ｌ ｉｌａ ｇ，Ｓ ｎ— ａ Ｉ Ｈｕ —ｉｎ ＵＩ Ｄａ ｄ ｎ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｈ ｍ ｓ ｙａ ｄ Ｃ ｅ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔ ａｊ ｎｖ ｒ ｔ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ｉ ｊ ０ ３ ４ ｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｉ ｒ ｎ ｈ ｍ ｃ ｇｎ ｅ ｎ ， ｉｎｉ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃ ｎｌ ｙ Ｔａ ｉ ３ ０ ８ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｔ ａＥ ｉ ｎ ｅ ｉ Ｔ ｏ ｎｎ