高锦花
- 作品数：3 被引量：9H指数：1
- 供职机构：中国科学院过程工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学化学工程自动化与计算机技术更多>>
- 过渡金属掺杂锐钛矿TiO2(101)表面的改性被引量：7
- 2017年
- 采用密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对过渡金属Fe,Ni,Pd,Pt,Cu,Ag和Au的中性原子在锐钛矿TiO_2(101)面上的掺杂改性开展了系统深入的理论研究.通过比较分析锐钛矿TiO_2(101)面掺杂前后的几何结构、电子结构和光学性质等,揭示了宏观催化活性与电子结构、光电子特性之间的关联.结果表明:过渡金属掺杂能减小禁带宽度或引入杂质能级,从而提高TiO_2(101)面的可见光响应;杂质能级通常位于禁带内,这主要是由过渡金属原子的d电子态贡献形成的;不同过渡金属掺杂的TiO_2(101)面具有不同的光催化性能,这与掺杂后的禁带宽度、费米能级位置、杂质能级的形成位置以及过渡金属原子的最外层电子排布等有关.本研究为TiO_2光催化剂结构设计与改性提供了指导性参考,并有利于加深人们对其他材料的过渡金属掺杂的理解.
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- 关键词：过渡金属掺杂电子结构光学性质
- g-C3N4表面结构的第一性原理研究被引量：1
- 2017年
- 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)由于不含金属组分、化学性质稳定、且具有可见光响应,在光催化领域具有越来越广阔的应用前景。本文基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对不同原子层数的g-C_3N_4的表面能、电子结构和光学性质等进行了研究。结果表明:g-C_3N_4的表面能随着原子层数的增加而逐渐降低,从6层原子开始表面能小于0,说明当原子层数大于6时,g-C_3N_4形成稳定的层状表面结构;不同层数的g-C_3N_4表面结构均为间接带隙半导体,导带底主要由C的2p态和N的2p态杂化而成,价带顶主要由N的2p态和N的2s态构成。本文研究结果为层状结构的g-C_3N_4催化材料的设计、制备和催化性能研究提供了理论依据和数据基础。
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- 关键词：表面能电子结构光学性质
- Au_n(n=2–60)的结构及其性能的理论研究被引量：1
- 2017年
- 金纳米团簇(Au_n)由于其特殊的几何结构和独特的物理化学性质近年来引起了人们的广泛关注。本文运用密度泛函理论系统研究了Au_n(n=2-60)团簇的结构和电子性质。研究结果表明,Au_n在原子数n≤13时为平面结构,n=14,15时开始由二维结构向三维结构过渡,Au20转变为金字塔结构。之后,随着团簇尺寸的增大,Au_n分别经历了类金字塔结构、双层扁平结构、中空笼状结构、密堆积结构和富勒烯结构等,并逐渐向核壳层结构、面心立方结构及堆垛错层结构等演变,当n>32时,具有奇数原子的Au_n结构主要以堆垛层错结构的稳定构型存在。通过对金团簇的平均结合能、二阶能量差分和前线轨道能级差等随Au_n尺寸的变化趋势的计算和分析,发现偶数原子的Au_n比邻近的奇数原子的Au_n团簇更稳定,且在这些团簇中,Au_(20),Au_(32),Au_(58)等团簇表现出特殊的稳定性,具有一定的幻数效应。该研究结果将为Au_n构效关系的理解和研究及其应用结构的设计等提供重要的理论依据和数据参考。
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- 关键词：电子性质构效关系幻数
