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非金属掺杂BiOCl光催化材料的第一性原理研究

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非金属掺杂BiOCl光催化材料的第一性原理研究
论文目录
 
摘要第1-6页
ABSTRACT第6-13页
第一章 文献综述第13-27页
  1.1 引言第13-15页
  1.2 BiOCl半导体的晶体结构第15-16页
  1.3 BiOCl的光催化机理第16-17页
  1.4 BiOCl的应用第17-19页
    1.4.1 珠光颜料第17页
    1.4.2 光学器件第17-18页
    1.4.3 污水处理第18页
    1.4.4 空气净化第18-19页
  1.5 BiOCl的制备方法第19-20页
    1.5.1 水解法第19页
    1.5.2 溶胶-凝胶法第19-20页
    1.5.3 水热合成法第20页
    1.5.4 其他合成方法第20页
  1.6 BiOCl的缺陷及改性方法第20-25页
    1.6.1 掺杂改性第21-24页
    1.6.2 复合改性第24页
    1.6.3 光敏化改性第24-25页
  1.7 选题依据和研究内容第25-27页
    1.7.1 选题依据第25页
    1.7.2 研究内容第25-27页
第二章 第一性原理计算方法的介绍第27-35页
  2.1 第一性原理计算的理论基础第27页
  2.2 密度泛函理论简介第27-31页
    2.2.1 密度泛函理论的发展历程第28-29页
    2.2.2 霍恩伯格-科恩定理第29页
    2.2.3 科恩-沈吕九方程第29-31页
  2.3 交换相关能函数第31-35页
    2.3.1 局域密度近似(Local Spin Density Approximation,LDA)第31页
    2.3.2 广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation,GGA)第31-32页
    2.3.3 CASTEP计算软件简介第32-35页
第三章 卤氧化铋(BiOX,X=Cl,Br,I)的第一性原理研究第35-47页
  3.1 引言第35-36页
  3.2 计算方法和结构模型第36-38页
    3.2.1 计算方法第36-37页
    3.2.2 模型构建第37-38页
  3.3 计算结果与讨论第38-46页
    3.3.1 BiOX的结构参数第38-39页
    3.3.2 BiOX的键长与键角第39页
    3.3.3 BiOX的电子结构第39-43页
    3.3.4 BiOX的原子电荷布局数第43-44页
    3.3.5 BiOX的光学性质第44-46页
  3.4 小结第46-47页
第四章 卤族元素(Br和I)掺杂BiOCl的第一性原理研究第47-69页
  4.1 引言第48-50页
  4.2 计算方法和模型构建第50-51页
    4.2.1 计算方法第50页
    4.2.2 理论模型第50-51页
  4.3 Br掺杂BiOCl(BiOCl_(1-x)Br_x)的计算结果与讨论第51-59页
    4.3.1 BiOCl_(1-x)Br_x的能带结构第51-53页
    4.3.2 BiOCl_(1-x)Br_x的总态密度第53-54页
    4.3.3 BiOCl_(1-x)Br_x的分波态密度第54-55页
    4.3.4 BiOCl_(1-x)Br_x的原子电荷布局数第55页
    4.3.5 BiOCl_(1-x)Br_x的介电函数第55-56页
    4.3.6 BiOCl_(1-x)Br_x的光吸收性质第56-57页
    4.3.7 BiOCl_(1-x)Br_x的形成能第57-58页
    4.3.8 小结第58-59页
  4.4 I掺杂BiOCl(BiOCl_(1-x)I_x)的计算结果与讨论第59-69页
    4.4.1 BiOCl_(1-x)I_x的能带结构第59-61页
    4.4.2 BiOCl_(1-x)I_x的总态密度第61-62页
    4.4.3 BiOCl_(1-x)I_x的分波态密度第62-63页
    4.4.4 BiOCl_(1-x)I_x的原子电荷布局数第63-64页
    4.4.5 BiOCl_(1-x)I_x的介电函数第64-65页
    4.4.6 BiOCl_(1-x)I_x的光吸收性质第65页
    4.4.7 BiOCl_(1-x)I_x的形成能第65-66页
    4.4.8 小结第66-69页
第五章 B,C,N,Si,P,S掺杂BiOCl的第一性原理研究第69-79页
  5.1 引言第69-70页
  5.2 计算方法和结构模型第70页
    5.2.1 计算方法第70页
    5.2.2 结构模型第70页
  5.3 结果与讨论第70-77页
    5.3.1 非金属掺杂BiOCl的电子结构第70-75页
    5.3.2 非金属掺杂BiOCl的光学吸收性质第75-77页
  5.4 小结第77-79页
第六章 总结与展望第79-81页
  6.1 总结第79-80页
  6.2 展望第80-81页
参考文献第81-93页
致谢第93-95页
攻读硕士期间发表的学术论文第95页

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