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离子掺杂与表面结构对氧化铁（α-Fe2O3）光催化活性影响的第一性原理研究
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离子掺杂与表面结构对氧化铁（α-Fe2O3）光催化活性影响的第一性原理研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-14页
第1章 绪论第14-30页
　　1.1 研究背景第14-15页
　　1.2 光催化分解水机理第15-17页
　　　　1.2.1 光化学反应第15-17页
　　　　1.2.2 光电化学反应第17页
　　1.3 太阳光谱特性与半导体能量转换第17-18页
　　1.4 可见光半导体光催化剂第18-28页
　　　　1.4.1 Z型光催化剂第18-20页
　　　　1.4.2 固溶体催化剂第20-22页
　　　　1.4.3 掺杂第22-24页
　　　　1.4.4 复合半导体第24-25页
　　　　1.4.5 可见光响应光阳极第25-28页
　　1.5 研究意义及内容第28-30页
第2章 理论计算方法第30-46页
　　2.1 基本近似第30页
　　2.2 伯恩-奥本海姆近似第30-31页
　　2.3 Hatree-Fock近似第31-33页
　　2.4 密度泛函理论第33-40页
　　　　2.4.1 托马斯-费米-迪拉克近似第33-34页
　　　　2.4.2 Hohenbergerg-Kohn定理第34-36页
　　　　2.4.3 Kohn-Sham假设第36-37页
　　　　2.4.4 Kohn-Sham变分方程第37-38页
　　　　2.4.5 交换-关联泛函第38-39页
　　　　2.4.6 DFT+U近似第39-40页
　　2.5 周期性体系的布洛赫定理第40-41页
　　2.6 k点取样第41页
　　2.7 赝势第41-43页
　　2.8 投影缀加波方法第43-44页
　　2.9 VASP简介第44-46页
第3章 氧化铁的电子结构及光学性质第46-54页
　　3.1 引言第46页
　　3.2 计算方法与模型第46-48页
　　　　3.2.1 基本参数设置第46-47页
　　　　3.2.2 光学性质计算第47页
　　　　3.2.3 计算模型第47-48页
　　3.3 结果与讨论第48-52页
　　　　3.3.1 基本参数第48-49页
　　　　3.3.2 电子结构第49-50页
　　　　3.3.3 光学性质第50-52页
　　3.4 结论第52-54页
第4章 过渡金属掺杂氧化铁第54-72页
　　4.1 引言第54-55页
　　4.2 计算方法与模型第55-56页
　　　　4.2.1 基本参数设置第55页
　　　　4.2.2 计算模型第55-56页
　　4.3 半导体光催化剂电子结构与催化活性第56-58页
　　4.4 4d过渡金属掺杂Fe_2O_3结果与讨论第58-63页
　　　　4.4.1 电子结构第58-61页
　　　　4.4.2 带边位置第61-62页
　　　　4.4.3 光吸收性质第62-63页
　　4.5 实验验证Ru掺杂Fe_2O_3光催化活性第63-68页
　　　　4.5.1 薄膜制备与表征第63-65页
　　　　4.5.2 实验结果第65-66页
　　　　4.5.3 Ru掺杂Fe_2O_3光催化活性讨论第66-68页
　　4.6 5d过渡金属掺杂结果与讨论第68-71页
　　4.7 结论第71-72页
第5章 补偿型共掺杂减小氧化铁禁带宽度提高光电化学性质第72-88页
　　5.1 引言第72-73页
　　5.2 计算方法与模型第73-76页
　　　　5.2.1 基本参数设置第73页
　　　　5.2.2 形成能第73-74页
　　　　5.2.3 计算模型第74-76页
　　5.3 结果与讨论第76-84页
　　　　5.3.1 掺杂Fe_2O_3的形成能第76-77页
　　　　5.3.2 电子结构分析第77-83页
　　　　5.3.3 光学性质第83-84页
　　5.4 晶胞尺寸对共掺杂电子结构的影响第84-85页
　　5.5 结论第85-88页
第6章 H_2O在氧化铁(0001)表面的解离及产氢第88-100页
　　6.1 引言第88-89页
　　6.2 计算模型及参数设置第89-91页
　　6.3 水分子性质与在表面的吸附第91-92页
　　6.4 水分子在Fe_2O_3 (0001)表面上的动力学反应第92-98页
　　6.5 电子结构第98页
　　6.6 结论第98-100页
第7章 结论第100-102页
参考文献第102-116页
攻读博士学位期间发表的论文第116-118页
致谢第118-119页

本篇论文共119页，点击这进入下载页面。
 
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