晶态PDINH光催化剂基态及激发态的第一性原理计算

作者：张梦源; 朱炜^*; 王嘉伟; 车远军; 袁双平; 刘斌; 李庆

来源：纺织高校基础科学学报, 2023, 36(03): 21-29.

DOI：10.13338/j.issn.1006-8341.2023.03.004

• PDINH
• 密度泛函
• 含时密度泛函
• 光催化剂

为了揭示有机光催化剂激发态性质与其光催化剂性能之间的关系，以PDINH晶体为模型光催化剂，使用第一性原理方法对其基态和激发态进行理论研究。密度泛函计算得知，PDINH晶体的带隙约为1.61 eV,其价带和导带贡献都来自于C和O原子的2P轨道；含时密度泛函计算了PDINH晶体的紫外-可见光谱，使用电子-空穴分析方法对造成可见-红外响应的6种激发态进行分析，确定了激发类型，绘制了电子图、空穴图、电子-密度差分图，并计算了D、Sr、H、t, Ecoul、 HDI和EDI等7种指数。结果显示，晶态PDI的6种激发态虽然激发类型分可为n->π*和π->π*2类，但都属于电子局域激发，不利于电子-空穴分离，导致其光催化性能不理想，与实验结果吻合。

• 单位
  环境与化学工程学院; 西安工程大学