光催化材料 類石墨烯材料 拓?fù)浣^緣體 調(diào)研

光催化材料

類石墨烯材料

拓?fù)浣^緣體研究方向光催化材料二維類石墨烯材料拓?fù)浣^緣體光催化材料非金屬元素(N、B、C、Si、S、P、F、C1、Br、I)摻雜TiO2鹵族元素替位TiO2中的O/TiCr元素?fù)诫sTiO2含有點(diǎn)缺陷的TiO2（O/Ti空位）光催化材料2001年，Asahi等人在Science上報(bào)導(dǎo)N摻雜Ti02可以顯著提高可見光的光催化活性。N摻雜濃度的不同導(dǎo)致了Ti02不同的電子性質(zhì)。除此以外，Okato等人報(bào)導(dǎo)不同N摻雜濃度的anatase相Ti02顯示了不同的光學(xué)吸收譜，并指出合適的摻雜濃度可能引起最大程度的可見光光譜吸收邊的紅移。因此，研究不同N摻雜濃度對(duì)Ti02的電子結(jié)構(gòu)和光譜吸收特性的影響將有助于澄清N摻雜Ti02可見光吸收的本質(zhì)，具有很重要的理論價(jià)值。J．Phys．Chem．B

110，24011(2006)．光催化材料光催化材料TiO2的改性氫化的無(wú)序系統(tǒng)納米相銳鈦礦二氧化鈦已被證實(shí)有很強(qiáng)的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)光催化活性，可是其無(wú)序結(jié)構(gòu)的具體圖像、氫化的規(guī)則以及高光催化活性的機(jī)理還不是很清楚。吸附的H原子引入了晶格無(wú)序，并且還能與Ti的3d能態(tài)和O的2p能態(tài)產(chǎn)生很強(qiáng)的相互作用，從而對(duì)間隙態(tài)產(chǎn)生重要貢獻(xiàn)。光吸收由于間隙態(tài)產(chǎn)生明顯的紅移，從而提高了能量轉(zhuǎn)換效率。C摻雜TiO2的第一性原理研究文章指出銳鈦礦相TiO2中C占據(jù)晶格O的位置，很容易和附近的O原子發(fā)生耦合，解釋了實(shí)驗(yàn)中得到的Cc摻雜TiO2的光譜結(jié)構(gòu)。堿土金屬摻雜的Bi基光催化材料堿土金屬離子可以在富氧型生長(zhǎng)環(huán)境下較容易的摻入三種BMO結(jié)構(gòu)中，摻雜使得BMO的吸收邊緣在其還原能力不變的情況下發(fā)生紅移。類石墨烯材料外部修飾和摻雜：對(duì)二維單層納米材料MoY2(Y=Se，Te2)、BN、GaN等的電子與相關(guān)性質(zhì)及其機(jī)制進(jìn)行了系列研究。通過(guò)鹵化（Ge,Sn）、F化（BN,GaN,Graphene）和氫化的方法可以改變材料的電子結(jié)構(gòu)和磁學(xué)性質(zhì)，應(yīng)力調(diào)控：對(duì)二維單層材料VX2（X=S，Se）電子結(jié)構(gòu)和自旋電子性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)：這兩種新的類石墨烯二維單層材料自身具有很好的磁性，無(wú)需通過(guò)外部修飾和摻雜。并且還指出兩種材料的磁矩和磁耦合強(qiáng)度可以通過(guò)施加應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)控。Ma,Y.D.;Dai,Y.etal.ACSnano,2012.拓?fù)浣^緣體A.依托海量電子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn)多類拓?fù)浣^緣體。通過(guò)定義負(fù)能隙表征反轉(zhuǎn)能帶結(jié)構(gòu)以識(shí)別拓?fù)浣^緣體，并通過(guò)分析自旋軌道耦合的物理本質(zhì),進(jìn)而發(fā)現(xiàn)拓?fù)浣^緣體在能帶反轉(zhuǎn)點(diǎn)（動(dòng)量空間）的能隙差值（非自旋軌道耦合和自旋軌道耦合計(jì)算之間的差值，ΔEk）隨著晶格參數(shù)的略微變化近乎不變或者變化相對(duì)較小。B拓?fù)浣^緣體材料電子結(jié)構(gòu)及相關(guān)性質(zhì)的研究