文档介绍：谨以此论文献给辛勤培育我的老师
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狂学位论文作者签名:锄签字日期:如/,年拢ト签字日期:■,,:奎拦卫窒蚱渌逃沟难换蛑な槭本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,并同意以下事项:⒀S腥ūA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒宦畚牡母从〖痛排蹋市论文被查阅和借阅。⒀?梢越宦畚牡娜ú炕虿糠帜谌荼嗳胗泄厥菘饨屑焖鳎梢采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊馀贪电子杂志社糜诔霭婧捅嗳隒吨泄J蹲试醋芸狻罚授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:导师签字:签字日期:二≯
二氧化钛纳米管吸附、团簇体系第一性原理研究摘要进行结构优化及能量计算。通过比较吸附能,得到最优化构型.、高表面积的二氧化钛纳米管由于其几何性质与独特的功能性质完美结合引起了广泛的研究。这些性质有希望提高光催化性质及光电转化作用。为提高纳米管对太阳光的吸收率,增强其在可见光范围的光催化能力,人们对纳米管进行了一系列改性研究。主要改性方法有:有机染料光敏化、贵金属沉积、金属离子掺杂、半导体耦合法等。近来,贵金属琱琍沉积二氧化钛纳米管提高了对可见光的响应,这引起了人们的极大的兴趣,然而这方面的理论研究还很缺乏。为了对、纳米颗粒沉积二氧化钛纳米管的可见光响应机制有一个更深入的认识,本文基于第一性原理,采用密度泛函理论矫娌ㄘ势方法计算了。、。糯匚饺耦芽蠖趸涯擅坠艿牡缱咏峁埂截止能为2捎霉阋逄荻冉的方法处理电子与电子间的交换关联能。主要研究内容及成果如下:ü訲诖怪盵方向剪切得到妫荻霞榭和原子位置不同,可以剪切出六种不同的表面原子终止结构,经能量计算找到最稳定的表面结构。然后将嫜刈臶方向卷曲得趸涯擅坠堋在最优化结构的基础上进行电荷、态密度、吸收光谱等能量计算。发现二配位氧电负性强,是一个潜在活性位。τ肎訟糯卦诖咳耦芽竺的吸附构型一、。这四种构型中,ü齅绾杉爸氐季分析团簇与二氧化钛纳米管的成键情况,结果表明团簇与的相互作用主要通过。进一步考察态密度,锐钛矿吸附原子后仍保持半导体性质,蚑直鸸毕琢思鄞偷即
态与态出现重叠振动,证实了团簇与的位氧原子成键强。而价带项部出现的杂质电子态主要来源于原子轨道的贡献。吸收光谱向可见光区扩展煲。τ肎訮糯卦诖咳耦芽骉的吸附构型进行结构优化及能量计算,通过比较吸附能,得到最优化构型.、.、皆佑畔任皆赱方向的桥氧位,说明这是一个可能的成核中心。随着吸附原子数的增加,吸附能线性增大厶逦绞出现一个吸附能拐点K孀臥糯匚皆邮脑黾樱琍芏仍诩鄞械恼宽变宽,与纯二氧化钛纳米管表面作用变强。态密度图价带顶部出现的杂质电子态主要来源于原子轨道的贡献,而这一部分杂质态密度正是造成价带变宽、禁带变窄的根源所在;禁带宽度变窄,电子有可能由杂质态顶部直接跃迁至导带,使得纳米管吸收带红移。冉衔侥埽琍華糯匚焦剐臀侥芨撸剐透榷ā糯对光学带隙减小更有效。关键词:第一性原理;二氧化钛纳米管;团簇;吸附
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