Ag-O-N共掺杂闪锌矿ZnS光催化性质的第一性原理研究

作者：吴方棣^*; 胡家朋^*; 杨自涛; 郑辉东

来源：材料导报, 2021, 35(18): 18012-18023.

• Ag-O-N共掺杂ZnS
• 电子结构
• 光催化
• 第一性原理

采用第一性原理方法计算比较了Ag、O和N单掺杂、Ag-O和Ag-N二元掺杂以及Ag-O-N三元共掺杂闪锌矿ZnS的晶型结构、电荷分布、能带和态密度以及光学特性。N、O对晶格结构的影响大于Ag,结构优化和电荷分布结果显示晶格畸变随着掺杂组分的增多不断增大。形成能计算表明,N最易掺杂,组分越多,掺杂越难实现。Ag、O和N各组分掺杂ZnS后能带间隙均有所减小,Ag、N掺杂ZnS更有利于价带顶上移,部分能带越过费米能级,形成电子跃迁的过渡能级,有利于光催化反应。Ag-O-N三元掺杂ZnS后在可见光区的吸收峰最大,有利于提高ZnS对可见光的利用率。

• 单位
  福建省生态产业绿色技术重点实验室; 武夷学院; 福州大学