金红石TiO2中Rh、Nb共掺杂的DFT+U研究
材料科学
2015-06-11 v1 计算物理
摘要
我们采用DFT+U方法，系统分析了Rh单掺杂以及Rh和Nb电荷补偿共掺杂的金红石TiO2的电子结构和带隙态。Rh掺杂会在带隙中引入由O 2p和Rh 4d轨道杂化形成的态，导致光吸收边红移，这与先前的实验研究一致。由于Rh单掺杂可能引入复合中心，我们还研究了Rh和Nb的电荷补偿共掺杂。这种共掺杂会导致电子从Nb诱导的态转移到Rh 4d态，抑制Rh4+的形成，从而减少复合中心并形成更稳定的Rh3+。带隙减小0.5 eV以及消除作为复合中心的带隙态，这两者的结合使得(Rh,Nb)共掺杂的TiO2成为一种更高效、更稳定的光催化剂。
引用
@article{arxiv.1210.7749,
title = {A DFT+U study of Rh, Nb codoped rutile TiO2},
author = {Kulbir Kaur Ghuman and Chandra Veer Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.7749},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 15 figures