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Ag-Ce共掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构与光学性质的第一性原理研究

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摘要

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杂质体系,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电子轨道和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电子轨道和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后既扩展了吸收光谱范围也提高了TiO2的量子效率,预测了Ag-Ce共掺杂可提高TiO2的光催化性能。

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补充资料

DOI:10.3788/lop54.071601

作者单位:

    凯里学院
    凯里学院
    南京大学
    凯里学院
    凯里学院物理与电子工程学院
    凯里学院

引用该论文

曾凡菊,谭永前,余幼胜,张颂,韩伟超,杨永. Ag-Ce共掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构与光学性质的第一性原理研究[J].激光与光电子学进展,2017,54(7):071601.