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(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)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