P、Bi掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究  

First-principles Study of P and Bi Doped Anatase TiO2

作　　者：马战红[1] 邓亚丰 任凤章[1] 熊毅[1] MA Zhanhong;DENG Yafeng;REN Fengzhang;XIONG Yi(Materials Science&Engineering School,Henan University of Science&Technology,Luoyang 471023,China)

机构地区：[1]河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471023

出　　处：《河南科技大学学报（自然科学版）》2020年第6期11-15,M0003,共6页Journal of Henan University of Science And Technology:Natural Science

基　　金：国家自然科学基金项目(U1804146);河南省国际科技合作计划基金项目(152102410035)。

摘　　要：针对纯的锐钛矿二氧化钛(TiO2)禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了P、Bi掺杂锐钛矿相二氧化钛的态密度和光学性质。研究结果表明:纯锐钛矿相二氧化钛禁带宽度计算值为3.22 eV。P、Bi单掺或者共掺均会降低二氧化钛的禁带宽度,P、Bi共掺禁带宽度为1.83 eV,大大提高了锐钛矿相二氧化钛对可见光的吸收。Due to the wide band gap of pure anatase TiO2,most of the visible light was not be absorbed.The density of states and optical properties of P and Bi doped anatase TiO2 were calculated by using the first principles based on density functional theory.The results show that the band gap of pure anatase TiO2 is 3.22 eV.Whether P or Bi is doped or co-doped,the band gap of anatase TiO2 can be reduced.The band gap of codoping TiO2 decreases to 1.83 eV,which greatly improves the absorption in the visible light region.

关 键 词：锐钛矿相二氧化钛 掺杂 第一性原理 电子结构 光学性质 

分 类 号：TB383[一般工业技术—材料科学与工程]