Ag-Ce共掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构与光学性质

作者：曾凡菊; 谭永前; 余幼胜; 张颂; 韩伟超; 杨永亮

来源：激光与光电子学进展, 2017, 54(07): 264-270.

• 材料
• Ag-Ce共掺杂TiO2
• 第一性原理
• 电子结构
• 光学性质

利用Ag、Ce原子对锐钛矿相TiO2进行了替位掺杂,构建了Ag、Ce单掺杂及Ag-Ce共掺杂的锐钛矿相TiO2体系,并采用第一性原理计算研究了掺杂体系的电子结构及光学吸收特性。结果表明:Ag-Ce共掺杂后,Ag-4d和O-2p电子轨道的共同作用引入了有利于电子跃迁的浅杂质能级;Ag-4d和Ce-4f电子轨道的强相互作用使得禁带宽度减小,吸收光谱发生红移;Ce离子的引入有效地降低了杂质体系中电子-空穴对的复合速率,提高了体系的量子效率。因此,Ag-Ce共掺杂TiO2既扩展了吸收光谱范围又提高了TiO2的量子效率,使TiO2的光催化性能得到了提高。

• 单位
  凯里学院; 电子工程学院