Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2010, выпуск 2 » Статья стр. 253
<<<>>>
Электронная структура, оптические и фотокаталитические свойства анатаза, допированного ванадием и углеродом
Зайнуллина В.М.1, Жуков В.П.1, Красильников В.Н.1, Янченко М.Ю.1, Булдакова Л.Ю.1, Поляков Е.В.1
1Институт химии твердого тела Уральского oтделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: Veronika@ihim.uran.ru
Поступила в редакцию: 13 января 2009 г.
Выставление онлайн: 20 января 2010 г.
PDF версия
Ab initio методом TB-LMTO в приближении LSDA + U выполнены расчеты электронной структуры фазы чистого анатаза и допированной углеродом и ванадием. Показано, что при допировании TiO2 в запрещенной щели возникают узкие зоны примесных состояний C и V. Выполнены расчеты мнимой части диэлектрической функции, позволившие оценить интенсивность оптического поглощения. Установлено, что при допировании V и C появляется оптическое поглощение в видимой области и возрастает поглощение в ультрафиолетовой области до 4 eV, что должно приводить к возрастанию фотокаталитической активности на поверхности допированного анатаза. Экспериментальное определение фотокаталитической активности вискеров C,V-допированного анатаза в реакции окисления гидрохинона подтвердило рост активности допированных материалов при облучении ультрафиолетовым, видимым и синим светом. Дана интерпретация явления темнового катализа в C,V-допированном анатазе на основе представлений о низкоэнергетических электронных возбуждениях между примесными уровнями углерода.
  1. H. Tang, H. Berger, P.E. Schmid, F. Levy, G. Burri. Solid State Commun. 87, 847 (1993)
  2. O. Carp, C.L. Huisman, A. Reller. Progress Solid State Chem. 32, 33 (2004)
  3. Y. Matsumoto, U. Unal, N. Tanaka, Ak. Kudo, H. Kato. J. Solid State Chem. 177, 4205 (2004)
  4. E.P. Reddy, L. Davydov, P.G. Smirniotis. J. Phys. Chem. B 106, 3394 (2002)
  5. F. Gracia, J.P. Holgado, A. Caballero, A.R. Gonzalez-Elipe. J. Phys. Chem. B 108, 17 466 (2004)
  6. M. Sathish, B. Viswanathan, R.P. Viswanath, C.S. Gopinath. Chem. Mater. 17, 6349 (2005)
  7. D. Chen, Zh. Jiang, J. Geng, Q. Wang, D. Yang. Ind. Eng. Chem. Res. 46, 2741 (2007)
  8. T. Tachikawa, S. Tojo, K. Kawai, M. Endo, M. Fujitsuka, T. Ohno, K. Nishijima, Z. Miyamoto, T. Majima. J. Phys. Chem. B 108, 19299 (2004)
  9. X. Yang, Ch. Cao, K. Hohn, L. Erickson, R. Maghirang, D. Hamal, K. Klabunde. J. Catalysis 252, 296 (2007)
  10. H. Luo, T. Takata, Y. Lee, J. Zhao, K. Domen, Y. Yan. Chem. Mater. 16, 846 (2004)
  11. J.L. Gole, J.D. Stout, C. Burda, Y. Lou, X. Chen. J. Phys. Chem. B 108, 1230 (2004)
  12. M. Kaneko, I. Okura. Photocatalysis. Science and technology. Springer, N.Y. (2002). P. 13
  13. R. Benedix, F. Dehn, J. Quaas, M. Orgass. LACER 5, 160 (2000)
  14. E.P. Reddy, L. Davydov, P.G. Smirniotis. J. Phys. Chem. B 106, 3394 (2002)
  15. S. Amemiya. ThreeBond Technical News 62, 1 (2004)
  16. A. Fahmi, Ch. Minot, B. Silvi, M. Causa. Phys. Rev. B 47, 11 717 (1993)
  17. S.-D. Mo, W.Y. Ching. Phys. Rev. B 51, 13023 (1995)
  18. F.M.F. Groot, J. Faber, J.J.M. Michiels, M.T. Czyzyk, M. Abbate, J.C. Fuggle. Phys. Rev. B 48, 2074 (1993)
  19. R. Asahi, Y. Taga, W. Mannstadt, A.J. Freeman. Phys. Rev. B 61, 7459 (2000)
  20. Ch. Qiang, C. Hong-Hong. Chinese Phys. 13, 2121 (2004)
  21. R. Sanjines, H. Tang, H. Berger, F. Gozzo, G. Margaritondo, F. Levy. J. Appl. Phys. 75, 2945 (1994)
  22. Y. Wang, D.J. Doren. Solid State Commun. 136, 142 (2005)
  23. V.I. Anisimov, F. Aryasetiawan, A.I. Lichtenstein. J. Phys.: Cond. Matter 9, 767 (1997)
  24. V.I. Anisimov, M.A. Korotin, I.A. Nekrasov, A.S. Mylnikova, A.V. Lukoyanov, J.L. Wang, Z. Zeng J. Phys.: Cond. Matter. 18, 1695 (2006)
  25. Y. Matsumoto, M. Murakami, T. Shono, T. Hasegewa, T. Fukumura, M. Kawasaki, P. Ahmet, T. Chikyow, S. Koshihara, H. Koinuma. Science 291, 854 (2001)
  26. X. Du, Q. Li, H. Su, J. Yang. Phys. Rev. B 74, 233 201 (2006)
  27. I. Solovyev, N. Hamada, K. Terakura. Phys. Rev. B 53, 7158 (1996)
  28. O.K. Andersen, O. Jepsen, M. Sob. In: Electronic band structure and its applications / Ed. M. Yussouff. Springer, Heidelberg (1987). V. 283. 1 P
  29. O. Jepsen, O.K. Andersen. Z. f. Physik 97, 35 (1995)
  30. C.J. Howard, T.M. Sabina, F. Dickson. Acta Cryst. B 47, 462 (1991)
  31. M.A. Korotin, I.S. Elfimov, V.I. Anisimov, M. Troyer, D.I. Khomskii. Phys. Rev. Lett. 83, 1387 (1999)
  32. D. Pines. Elementary excitations in solids. Addison--Wesley, N.Y. (1963). 312 p
  33. F. Aryasetiawan, O. Gunnarsson. Phys. Rev. B 49, 7219 (1994)
  34. V.P. Zhukov, F. Aryasetiawan, E.V. Chulkov, I.G. de Gurtubay, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 64, 195 122 (2001)
  35. N.H. Hong, J. Sakai, A. Hassini. Appl. Phys. Lett. 84, 2602 (2004)
  36. K. Mizushima, M. Tanaka, A. Asai, S. Iida. J. Phys. Chem. Solids 40, 1129 (1979)
  37. Дж. Займан. Принципы теории твердого тела. Мир, М. (1974). 472 p
  38. В.Н. Красильников, А.П. Штин, Л.А. Гырдасова, Л.А. Переляева, И.В. Бакланова. Рос. нанотехнол. 3, 109 (2008)
  39. В.Н. Красильников, А.П. Штин, Л.А. Гырдасова, Е.С. Поляков, Г.П. Швейкин. ЖНХ 53, 1146 (2008)
  40. О.И. Гырдасова, В.Н. Красильников, Г.В. Базуев, Л.Ю. Булдакова, М.Ю. Янченко, О.В. Корякова. В сб. 11-го Междунар. симп. "Порядок, беспорядок и свойства оксидов". Ростов н/Д., пос. Лоо (2008). Т. 1. С. 128.
  41. U. Diebold. Surf. Sci. Rep. 48, 53 (2003)
  42. S. Banerjee, J. Gopal, P. Muraleedharan, A.K. Tyagi, B. Raj. Current Sci. 90, 1378 (2006)
  43. S. Sato. Chem. Phys. Lett. 123, 126 (1986)
  44. R. Asahi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, Y. Taga. Science 293, 269 (2001)
  45. Z. Zhao, Q. Liu. J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 025 105 (2008).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme