锐钛矿型TiO2(001)和(100)面能带排列的理论研究

摘要：

对于半导体光催化反应,表面水的吸附状态会影响半导体的能带位置,进而影响其光催化效率.本文基于密度泛函理论,通过构建单层水吸附的锐钛矿型TiO2(001)和(100)表面模型,计算了不同水吸附状态下的吸附能,从而来初步预测两种表面最稳定的水分子吸附构象.计算结果表明,水分子在TiO2(001)和(100)表面上混合吸附时对应的吸附能最低.因此,两种表面热力学上最稳定的单层水吸附构型是混合态吸附.另外,水分子的吸附会导致TiO2(001)和(100)面的能带位置发生上移,从而靠近真空能级.相比于TiO2(001)面,(100)面能带位置上移程度更大.

关键词：半导体光催化、水吸附、静电势、能带排列、密度泛函理论

所属期刊栏目：53

分类号：O641;O649(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金22103051

在线出版日期：2023-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：76-82