吴国浩
- 作品数：20 被引量：85H指数：6
- 供职机构：河北大学更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金河北省教育厅科学技术研究计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学化学工程更多>>
- Al、F掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构的第一性原理计算被引量：4
- 2013年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算研究了Al掺杂、F掺杂、Al-F共掺杂锐钛矿相TiO2的能带结构、电子态密度和吸收光谱。计算结果表明:掺杂TiO2的禁带宽度均有不同程度的减小,其中Al掺杂TiO2禁带宽度减小幅度最大;掺杂TiO2的吸收边均出现不同程度的蓝移,其中F掺杂TiO2吸收边的蓝移程度最大;在可见光区,F掺杂TiO2的吸收能力明显增强,Al掺杂TiO2居中,而Al-F共掺杂TiO2未增强。
- 吴国浩郑树凯刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2AL掺杂第一性原理计算密度泛函理论蓝移
- 掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究
- 锐钛矿相TiO2由于具有许多良好的性能,如光催化性、超亲水性、抗菌性等,在环境净化、太阳能电池和光电催化方面拥有广阔的应用前景,是一种优异的半导体光催化剂。但是锐钛矿相TiO2禁带宽度较大,导致其对太阳光利用率很低,严重...
- 吴国浩
- 关键词：半导体光催化剂锐钛矿相TIO2第一性原理电子结构光学性质
- 文献传递
- Mg掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理计算被引量：1
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理对不同浓度Mg掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构和光学特性进行理论计算.结果表明,随着Mg掺杂浓度的增大,锐钛矿相TiO2的晶格膨胀程度越大,带隙宽度增大并且吸收边蓝移；不同掺杂浓度下Mg的3s和2p轨道对锐钛矿相TiO2的价带和导带组成贡献较小；在波长约为200～595、595～800 nm的光区内,Mg掺杂锐钛矿相TiO2的光吸收能力分别减弱和增强.
- 郑树凯吴国浩赵瑞康健楠刘素平
- 关键词：密度泛函理论第一性原理锐钛矿
- TiO_(2-x)N_x薄膜的光催化性能及电子结构研究被引量：2
- 2013年
- 在不同的氧气与氮气流量比条件下,利用射频磁控溅射技术在载玻片衬底上成功沉积了TiO2-xNx薄膜。采用亚甲基蓝染料为光降解污染物,考察了薄膜的光催化活性;检测了薄膜的XRD谱和透射光谱;并利用基于密度泛函理论的第一性原理计算了N掺杂锐钛矿相TiO2的能带结构及其在费米能级附近的电子态密度。结果表明,在氧气流量50sccm、氮气流量0.5sccm条件下沉积的TiO2-xNx薄膜的光催化活性最高;与纯TiO2样品相比,N掺杂TiO2样品的晶体结构没有发生改变,吸收边红移;N掺杂使TiO2的禁带宽度减小,电子态密度向低能量方向移动,从而使其光响应范围扩展,光催化活性增强。
- 郑树凯吴国浩
- 关键词：光催化活性电子态密度第一性原理
- 基于第一性原理计算的B掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构研究被引量：1
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理,对B掺杂锐钛矿相TiO2的晶胞参数、B—O键长、电荷布居、能带结构、电子态密度及吸收光谱进行了计算。结果表明,B掺杂使TiO2晶格发生畸变,晶胞体积略有减小;B掺杂后TiO2的禁带宽度仅减小0.02eV,且在其价带底引入了掺杂能级;B掺杂可促进TiO2在紫外光区和可见光区的光吸收。
- 郑树凯吴国浩刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2B掺杂第一性原理计算电子结构吸收光谱
- 第一性原理计算Zr/S共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法对Zr/S共掺杂锐钛矿相TiO2的晶格参数、电荷布居、能带结构、电子分态密度和吸收光谱进行了计算.计算结果表明:Zr/S共掺杂导致锐钛矿相TiO2的晶格畸变使其体积变大,共掺杂时Zr和S的电荷布居数与单掺杂前的布居数略有不同;Zr/S共掺杂还导致锐钛矿相TiO2的禁带宽度变大0.1eV,达到2.30eV,但是由于Zr/S共掺杂在TiO2禁带之内引入了杂质能级,这些杂质能级可以作为电子跃迁的"台阶"而降低电子从价带跃迁到导带所需的激发光子能量,这有可能是实验上制备的Zr/S共掺杂TiO2具有较高光催化活性的内在原因.
- 郑树凯吴国浩刘磊王芳
- 关键词：ZR第一性原理电子结构
- Fe-S共掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理研究被引量：12
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对未掺杂、Fe和S单掺杂及Fe-S共掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构进行计算,分析Fe、S单掺杂及Fe-S共掺杂对锐钛矿相TiO2的晶体结构、能带、态密度和光吸收性质的影响。结果表明,掺杂后TiO2的晶格发生畸变,原子间键长的变化使晶格发生膨胀;掺杂后TiO2的禁带宽度减小,并在禁带中引入杂质能级,导致TiO2的吸收带边红移;与Fe和S单掺杂相比,Fe-S共掺杂锐钛矿相TiO2的吸收带边红移程度更大。
- 吴国浩郑树凯刘磊
- 关键词：TIO2密度泛函理论红移
- W-S共掺杂锐钛矿TiO_2第一性原理研究被引量：17
- 2012年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,计算了未掺杂,W,S单掺杂及W-S共掺杂TiO2的电子结构和光学性质.结果表明:掺杂后晶格畸变,晶格常数变大并在TiO2禁带中引入杂质能级.对于S单掺杂TiO2,禁带宽度减小和杂质能级的引入导致吸收光谱红移,而对于W单掺杂和W-S共掺杂,禁带宽度的明显增大致使掺杂后TiO2的吸收光谱蓝移.
- 吴国浩郑树凯刘磊贾长江
- 关键词：电子结构杂质能级光学性质
- V-N共掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构的第一性原理计算
- 2013年
- 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势(PWPP)方法,对V、N单掺杂及V-N共掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构进行了计算,分析了V、N单掺杂及V-N共掺杂对TiO2能带结构、态密度和光吸收性质的影响。结果表明,掺杂后TiO2引入了杂质能级,使其禁带宽度减小,且吸收边红移;相较V、N单掺杂,V-N共掺杂后TiO2由于价带顶和导带底引入了杂质能级,禁带宽度减小幅度更大,从而其吸收边红移的程度也更大。
- 吴国浩郑树凯
- 关键词：第一性原理计算电子态密度红移
- 锐钛矿相TiO_2中P掺杂浓度与电子结构的关系被引量：2
- 2013年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势平面波方法对不同浓度P替位Ti掺杂锐钛矿相TiO2的晶格参数、P电荷布居、能带结构、态密度和吸收光谱进行计算。计算结果表明:随着P掺杂浓度的增加,锐钛矿相TiO2的晶胞体积逐渐减小,但掺杂P原子的电荷布居数基本没有变化;同时禁带宽度逐渐增大,并在价带顶附近引入了掺杂能级,费米能级进入导带,使TiO2呈现半金属特性。随着掺杂浓度的增大,掺杂TiO2在可见光区域吸收逐渐增强,同时吸收带边蓝移程度逐渐增大。本研究中P掺杂锐钛矿相TiO2禁带宽度的计算结果与实验获得的随P掺杂浓度的提高TiO2禁带宽度增大相一致。
- 郑树凯吴国浩苏杰康健楠刘磊
- 关键词：锐钛矿相TIO2第一性原理电子结构
