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作者:王志文;郭语萱;陈婷婷;蔡翠翠;赵宁;汪雨露;赵明宇;陈卫光;
单位:郑州师范学院物理与电子工程学院;
摘要:二氧化钛是一种稳定的光催化材料,为提高表面光催化性能,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,研究了钪原子在完美的、带有亚表层氧空位的、带有表层氧空位的锐钛矿TiO_2(101)表面吸附稳定性。发现钪原子吸附在完美表面时,吸附在两个3配位的氧原子之间的位置上最稳定,吸附能为-7.25 e V;钪原子吸附在带有亚表层氧空位时,吸附在亚表层氧空位邻近的两个3配位的氧原子之间的位置上最稳定,吸附能为-6.66 e V;钪原子吸附在带有表层氧空位时,钪原子吸附在氧空位邻近的4配位钛原子上方最稳定,吸附能为-7.63 e V。以上结果表明钪原子可以稳定吸附在锐钛矿TiO_2(101)表面上,这为进一步研究钪原子对TiO_2表面光催化反应的影响提供了理论基础。
关键词:钪;;二氧化钛;;氧空位;;第一性原理;;表面吸附
基金资助:国家自然科学基金青年项目(12204430);; 河南省自然科学基金项目(222300420378; 222300420587);; 河南省高等学校重点科研项目(26A140016);; 河南省大学生创新创业训练计划(202312949014);; 河南省高校科技创新团队项目(No.25IRTSTHN015)