• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

(Rh、Nb)共掺杂金红石 TiO2 的 DFT + U 研究。

A DFT + U study of (Rh, Nb)-codoped rutile TiO2.

机构信息

Department of Materials Science and Engineering, University of Toronto, 184 College Street, Suite 140, Toronto, ON M5S 3E4, Canada.

出版信息

J Phys Condens Matter. 2013 Feb 27;25(8):085501. doi: 10.1088/0953-8984/25/8/085501. Epub 2013 Jan 23.

DOI:10.1088/0953-8984/25/8/085501
PMID:23343885
Abstract

A systematic study of electronic structure and band gap states is conducted to analyze the monodoping and charge compensated codoping of rutile TiO(2) with Rh and Nb, using the DFT + U approach. Doping of rutile TiO(2) with Rh atoms induces hybridized O 2p and Rh 4d band gap states leading to a red shift of the optical absorption edge, consistent with previous experimental studies. Since Rh monodoping may induce recombination centers, charge compensated codoping with Rh and Nb is also explored. This codoping induces an electron transfer from Nb induced states to Rh 4d states, which suppresses the formation of Rh(4+), thereby leading to a reduction in recombination centers and to the formation of more stable Rh(3+). A combination of band gap reduction by 0.5 eV and the elimination of band gap states that account for recombination centers makes (Rh, Nb)-codoped TiO(2) a more efficient and stable photocatalyst.

摘要

采用 DFT+U 方法对金红石 TiO(2)的单掺杂和电荷补偿共掺杂进行电子结构和带隙态的系统研究,Rh 和 Nb。Rh 原子掺杂金红石 TiO(2)会诱导 O 2p 和 Rh 4d 带隙态杂化,导致光吸收边缘红移,与先前的实验研究一致。由于 Rh 单掺杂可能会产生复合中心,因此还探索了 Rh 和 Nb 的电荷补偿共掺杂。这种共掺杂会引起电子从 Nb 诱导的态转移到 Rh 4d 态,从而抑制 Rh(4+)的形成,从而减少复合中心的形成,并形成更稳定的 Rh(3+)。带隙减小 0.5eV 和消除与复合中心相关的带隙态的组合使(Rh, Nb)共掺杂 TiO(2)成为一种更有效和稳定的光催化剂。

相似文献

1
A DFT + U study of (Rh, Nb)-codoped rutile TiO2.(Rh、Nb)共掺杂金红石 TiO2 的 DFT + U 研究。
J Phys Condens Matter. 2013 Feb 27;25(8):085501. doi: 10.1088/0953-8984/25/8/085501. Epub 2013 Jan 23.
2
Charge compensation in trivalent cation doped bulk rutile TiO2.三价阳离子掺杂体相金红石 TiO2 的电荷补偿。
J Phys Condens Matter. 2011 Aug 24;23(33):334207. doi: 10.1088/0953-8984/23/33/334207. Epub 2011 Aug 3.
3
Effect of Nb doping on structural, optical and photocatalytic properties of flame-made TiO2 nanopowder.铌掺杂对火焰法制备 TiO2 纳米粉末的结构、光学和光催化性能的影响。
Environ Sci Pollut Res Int. 2012 Nov;19(9):3696-708. doi: 10.1007/s11356-012-0953-6. Epub 2012 Oct 3.
4
Anatase-rutile phase transformation of titanium dioxide bulk material: a DFT + U approach.锐钛矿-金红石相转变的二氧化钛体材料:DFT+U 方法。
J Phys Condens Matter. 2012 Oct 10;24(40):405501. doi: 10.1088/0953-8984/24/40/405501. Epub 2012 Sep 6.
5
Modeling localized photoinduced electrons in rutile-TiO2 using periodic DFT+U methodology.使用周期性 DFT+U 方法对锐钛矿-TiO2 中的局域光致电子进行建模。
Langmuir. 2010 Nov 2;26(21):16232-8. doi: 10.1021/la101359m.
6
O2 evolution on a clean partially reduced rutile TiO2(110) surface and on the same surface precovered with Au1 and Au2: the importance of spin conservation.清洁的部分还原金红石型TiO₂(110)表面以及预先覆盖有Au1和Au2的同一表面上的O₂析出:自旋守恒的重要性。
J Chem Phys. 2008 Aug 21;129(7):074705. doi: 10.1063/1.2956506.
7
Electronic properties of vanadium-doped TiO2.掺钒二氧化钛的电子性质。
Chemphyschem. 2011 Dec 9;12(17):3467-73. doi: 10.1002/cphc.201100557. Epub 2011 Oct 24.
8
Effect of doping on electronic structure and photocatalytic behavior of amorphous TiO2.掺杂对非晶态 TiO2 的电子结构和光催化行为的影响。
J Phys Condens Matter. 2013 Nov 27;25(47):475501. doi: 10.1088/0953-8984/25/47/475501. Epub 2013 Oct 31.
9
Density functional theory based first-principle calculation of Nb-doped anatase TiO2 and its interactions with oxygen vacancies and interstitial oxygen.基于密度泛函理论的Nb掺杂锐钛矿型TiO₂及其与氧空位和间隙氧相互作用的第一性原理计算
J Chem Phys. 2009 Jul 21;131(3):034702. doi: 10.1063/1.3157283.
10
The influence of defects on Mo-doped TiO2 by first-principles studies.第一性原理研究缺陷对 Mo 掺杂 TiO2 的影响。
Chemphyschem. 2012 Apr 23;13(6):1514-21. doi: 10.1002/cphc.201101012. Epub 2012 Mar 12.

引用本文的文献

1
Polymorph-Induced Reducibility and Electron Trapping Energetics of Nb and W Dopants in TiO.TiO中Nb和W掺杂剂的多晶型诱导还原性和电子俘获能量学
J Phys Chem C Nanomater Interfaces. 2025 Aug 19;129(34):15453-15461. doi: 10.1021/acs.jpcc.5c04364. eCollection 2025 Aug 28.
2
Enhanced Proton Transport in Nb-Doped Rutile TiO: A Highly Useful Class of Proton-Conducting Mixed Ionic Electronic Conductors.铌掺杂金红石型二氧化钛中增强的质子传输:一类非常有用的质子传导混合离子电子导体
J Am Chem Soc. 2025 Aug 27;147(34):30757-30767. doi: 10.1021/jacs.5c05805. Epub 2025 Aug 18.
3
TiO as a Photocatalyst for Water Splitting-An Experimental and Theoretical Review.
TiO2 作为光解水催化剂:实验与理论综述。
Molecules. 2021 Mar 17;26(6):1687. doi: 10.3390/molecules26061687.
4
Mechanistic insights into water adsorption and dissociation on amorphous -based catalysts.非晶基催化剂上水吸附和解离的机理洞察
Sci Technol Adv Mater. 2018 Jan 31;19(1):44-52. doi: 10.1080/14686996.2017.1410055. eCollection 2018.