岑伟富
,
杨吟野
,
范梦慧
,
杨文帮
,
姚娟
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150322
为了研究（001）应变对正交相Ca2P0．25Si0．75能带结构及光学性质的影响，采用第一性原理贋势平面波方法对（001）应变下正交相Ca2P0．25Si0．75的能带结构及光学性质进行了模拟计算．计算结果表明：晶格（001）面发生100％～116％张应变时，带隙随着应变增加而减小；在晶格发生88％～100％压应变时，带隙随着张应变的增加而增加；84％～88％压应变时，带隙随着压应变的增加而减小．当施加应变后光学性质发生显著的变化：随着压应变的增加，静态介电常数、折射率逐渐减小，张应变则增大．施加压应变反射向高能方向偏移，施加张应变反射向低能方向偏移，但施加应变对反射区域的影响不显著．施压应变吸收谱、光电导率的变化与介电函数和折射率相反．综上所述，（001）应变改变了Ca2P0．25Si0．75的电子结构和光学常数，是调节Ca2P0．25Si0．75光电传输性能的有效手段．
关键词:
应变
,
能带结构
,
光学性质
,
第一性原理
,
Ca2P0.25Si0.75
王丹军
,
张洁
,
郭莉
,
申会东
,
付峰
,
薛岗林
,
方轶凡
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140648
作为一种新型的环境净化技术，半导体光催化技术已引起全世界范围的广泛关注。然而，传统光催化剂对太阳能利用率低、且光生电子–空穴对易于复合，极大限制了该技术的实际应用。因此，通过不同的改性手段合成具有可见光响应活性的光催化材料成为光催化领域研究的热点课题。提高光催化剂的活性，除了合成方法的优选(调控尺寸、形貌、结晶度、微结构)外，改性也是提高催化剂活性的主要手段。本文从半导体光催化的基本原理出发，概述了半导体光催化剂改性的基本思想：即拓宽太阳光利用范围和提高光生电子-空穴的寿命。围绕这一思想，常用的改性策略有化学结构调控(能带调控)，以拓宽光谱响应范围；表面修饰(表面敏化、半导体耦合和贵金属沉积)以提高电荷的分离效率。合适的能带结构是拓展催化剂的可见光响应范围和提高电荷分离效率的关键。
关键词:
催化剂
,
光催化
,
能带结构
,
改性
,
策略
,
综述
赵丹丹
,
于彦龙
,
高东子
,
曹亚安
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150110
采用溶胶-凝胶、质子交换和层状剥离的方法,制备出金红石TiO2纳米片.利用X射线电子衍射谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X光电子能谱(xPS)的价带谱和荧光光谱(PL)等对样品进行了表征,研究了光生载流子的转移过程.结果证明:金红石TiO2纳米片具有较大的比表面积(185.7 m2/g),厚度约5 nm,与金红石TiO2样品相比,金红石TiO2纳米片的禁带宽度增加,氧化还原能力增强;此外,纳米片结构能够促使光生载流子快速转移到纳米片的表面并产生有效分离,阻止了光生电子和空穴的复合,提高了光催化反应中光生载流子的利用率.金红石纳米片的这些特性导致其具有较高的光催化活性,紫外光催化降解对氯苯酚的实验表明:金红石TiO2纳米片的光催化活性高于金红石TiO2和锐钛矿TiO2样品.
关键词:
金红石TiO2纳米片
,
比表面积
,
能带结构
,
光生载流子
,
光催化活性
程江
,
赵欣
人工晶体学报
Ⅰ型Sr填充Si基单晶笼合物为具有较高热电性能的热电材料.基于第一性原理分别对Sr填充Si基笼合物Sr8Ga16Si30-xSnx(x=0、1、5、10)的能带结构和态密度进行计算,结果表明随着Sn原子含量的增加,笼合物晶格常数变大,带隙变小,Sn原子和Si原子的共同作用使得材料能带结构发生改变,Sn掺杂使得材料的带边结构不对称性加剧,表明其因具有较为优越的热电性能.
关键词:
热电材料
,
笼合物
,
能带结构
,
第一性原理
郑树凯
,
吴国浩
,
张俊英
,
康健楠
,
王芳
,
赵瑞
,
刘素平
,
刘磊
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.01.013
利用射频磁控溅射技术在载玻片衬底上成功沉积了TiO2薄膜,采用离子注入技术对所制备的TiO2薄膜进行了Sn元素的注入掺杂.在可见光的照射下,以亚甲基蓝染料为降解污染物,考察了Sn注入前后TiO2薄膜的光催化活性.结果表明,Sn离子注入增强了TiO2薄膜在可见光下的光催化活性.利用基于密度泛函理论的第一性原理方法对Sn掺杂前后TiO2的能带结构进行了计算,发现Sn掺杂并未明显改变锐钛矿相TiO2的能带结构,但是却在TiO2的价带底附近引入了由Sn 5s轨道形成的掺杂能级.
关键词:
TiO2薄膜
,
光催化
,
能带结构
