LREE掺杂锐钛矿相TiO2形成能的第一性原理研究

摘要

掺杂改性作为拓展TiO2的可见光吸收范围、提高光催化活性的有效途径之一备受研究者关注.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究铈族稀土元素(LREE)掺杂锐钛矿相TiO2的形成能.计算结果表明:在富氧环境下,LERR掺杂的缺陷形成能均为负值,且随着原子序数的增加,缺陷形成能逐渐降低;在富钛环境下LERR掺杂的缺陷形成能均为正值,且Ce掺杂的缺陷形成能最大(3.040 eV);在富氧环境下热力学转变能级由低到高依次为:Eu-TiO2、Sm-TiO2、Pm-TiO2、Nd-TiO2、Pr-TiO2、Ce-TiO2、La-TiO2,在富钛环境下得到相同的结论.