氧缺陷型金红石相TiO2-x(x=0～0.5)光电性能理论研究

作者：卫诗倩; 王芳; 曾凯悦; 周莹

来源：稀有金属材料与工程, 2018, 47(09): 2728-2734.

• TiO2光催化剂
• 氧缺陷
• 光电性质
• 密度泛函理论

采用密度泛函理论方法,研究氧缺陷型金红石相TiO2-x(x=0～0.5)光催化剂晶体结构、能带结构以及光电行为。计算结果表明,金红石相TiO2引入氧缺陷后,在带隙中间形成不同程度的缺陷能级,由Ti 3d和O 2p组成,大大降低了电子从价带跃迁到导带所需要的能量,使TiO2-x的吸收边红移,增强了可见光响应,有利于提高可见光催化活性。随着氧缺陷浓度θ由1.39%升高到25%,TiO2-x的带隙先减小后增大,当θ=6.25%时,禁带宽带减小至1.46 eV。综合紫外-可见吸收光谱结果,6.25%为最佳氧缺陷浓度,电子在晶体中迁移率大,对可见光的吸收强度大,有利于提高TiO2的光催化性能。

• 单位
  西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室