РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 12.07.2011   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


12.07.2011




Physica B: Condensed Matter
Volume 406, Issue 18, 15 September 2011, Pages 3417-3422





First-principle calculations on optical properties of C–N-doped and C–N-codoped anatase TiO2


RenHui Zhangb, Corresponding Author Contact Information, E-mail The Corresponding Author, Qing Wanga, b, Qiang Lib, Jianfeng Daia, b and DuoHui Huangc





a State Key Lab of Advanced Non-ferrous Metal Materials, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, PR China


b School of Science, Lanzhou University of Technology, Langongping road No. 287#, Lanzhou, GanSu 730050, PR China


c Computational Physics Key Laboratory of Sichuan Province (YiBin University), YiBin 644000, PR China




Received 9 May 2011;


revised 5 June 2011;


accepted 6 June 2011.


Available online 13 June 2011.












Abstract



The electronic structures, dipole moment and optical properties of C–N-doped and C–N-codoped anatase titanium dioxide (TiO2) are studied using the plane-wave ultrasoft pseudopotential method of density functional theory (DFT). The results revealed that the absorption coefficients of pure TiO2 and N-doped TiO2 are consistent with experimental values in the visible-light region. The bands originating from C/N-2p states lie in the band gap of doped TiO2. A visible-light absorption edge red-shift can be observed. The atomic charges have changed, resulting in devation of the center of gravity of the negative electric charge from the positive electric charge in the super-cell, and their dipole moment would not be zero. The dipole moment has large influence on the optical responses in the visible region of TiO2. Because of the small distance (0.531 nm) between C and N atoms, the covalent bond component was easily enhanced between C atom and adjacent O atom, the covalent bonds making it more difficult for the carrier transfer. Moreover, its optical absorption coefficient is going to reduce in the visible-light region. Under the condition of the larger distance (0.691 nm) between C and N atoms, their interaction can be reduced, which is beneficial to electrons transition; as a result, a significant improvement of the photocatalytic activity of TiO2 has been found under the visible-light irradiation.





Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок