氧缺位对金红石型TiO_2电子结构和血液相容性影响的理论计算与实验研究  

作　　者：雷祎凤[1] 冷永祥[1] 杨苹[1] 万国江[1] 黄楠[1] 

机构地区：[1]西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,材料科学与工程学院,成都610031

出　　处：《中国科学（E辑）》2010年第1期34-40,共7页Science in China(Series E)

基　　金：国家重点基础研究发展计划("973"计划)(批准号:2005CB623904);国家高技术研究发展计划("863"计划)(批准号:2006AA02A139);国家自然科学基金(批准号:20603027)资助项目

摘　　要：从理论计算和实验验证两方面进行了氧缺位金红石型TiO2-x薄膜的电子结构和血液相容性关系的研究.基于局域密度泛函理论,采用第一性原理方法计算了不同氧缺位浓度下金红石型TiO2-x的电子结构.计算结果表明,在现实可行的氧缺位浓度范围内(小于或等于10%),随着氧缺位浓度的增加,TiO2的禁带宽度增大,氧化钛的半导体类型由p型向n型转变.不同氧缺位浓度下TiO2的价带顶主要由O的2p轨道贡献,导带底主要由Ti的3d轨道贡献.氧缺位浓度的提高导致了TiO2导带底电子态密度的增加.当材料与血液接触时,氧缺位TiO2-x薄膜的n型半导体和电子态占据导带底特征可抑制血液中纤维蛋白原向材料表面传递电荷,进而抑制血小板的聚集和活化,从而提高了金红石型TiO2-x薄膜的血液相容性.

关 键 词：金红石型TIO2 氧缺位 电子结构 血液相容性 

分 类 号：O484[理学—固体物理]