半导体光催化材料中掺杂和耦合机理的第一性原理研究

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半导体光催化材料中掺杂和耦合机理的第一性原理研究

     论文目录

摘要第1-9页

ABSTRACT第9-12页

目录第12-15页

第1章 密度泛函理论简介第15-27页

   ·波函数方法第15-17页

     ·玻恩-奥本海默近似第15-16页

     ·单电子近似第16-17页

   ·密度泛函理论第17-20页

     ·Thomas-Fermi定理第18页

     ·Hohenberg-Kohn定理第18-19页

     ·Kohn-Sham方程第19-20页

   ·交换相关能量泛函第20-23页

     ·局域(自旋)密度近似(L(S)DA)第21页

     ·广义梯度近似(GGA)第21-22页

     ·杂化密度泛函第22-23页

     ·DFT+U第23页

     ·DFT+D2第23页

   ·基于密度泛函理论的常用计算软件包第23-24页

   ·参考文献第24-27页

第2章 太阳能光催化制氢研究进展第27-57页

   ·光催化制氢基本概念第28-31页

     ·光催化制氢的一般机理第28-29页

     ·光催化制氢的基本过程第29-31页

   ·紫外光响应光催化剂第31页

   ·半导体光催化剂能带调控第31-40页

     ·金属掺杂、非金属掺杂,金属/非金属共掺杂第31-36页

     ·固溶体光催化剂第36-37页

     ·染料敏化第37-38页

     ·具有可见光响应的新型光催化剂第38-40页

   ·促进光生电荷有效分离的方法第40-43页

     ·助催化剂第40-42页

     ·半导体复合体系-耦合第42-43页

   ·参考文献第43-57页

第3章 锐钛矿TiO_2体系的n-p等价共掺杂研究第57-87页

   ·锐钛矿TiO_2体系的n-p共掺杂研究进展第57-60页

   ·锐钛矿TiO_2体相的(Rh+F)共掺杂第60-72页

     ·研究背景与动机第60-62页

     ·计算方法与模型第62-63页

     ·锐钛矿TiO_2体相的(Rh+F)共掺杂效应第63-72页

     ·本部分小结第72页

   ·锐钛矿TiO_2(101)表面的(Rh+F)共掺杂第72-84页

     ·研究背景第72-75页

     ·计算方法与模型第75-76页

     ·锐钛矿TiO_2(101)表面的(Rh+F)共掺杂效应第76-83页

     ·本部分小结第83-84页

   ·参考文献第84-87页

第4章 锐钛矿TiO_2体系的双空穴共掺杂研究第87-105页

   ·锐钛矿TiO_2体系的非金属双空穴研究进展第87-88页

   ·计算模型和方法第88-89页

   ·(Sc+P)和(In+P)共掺杂锐钛矿TiO_2的结果讨论与分析第89-102页

     ·双空穴掺杂体系的吸收光谱第90-91页

     ·体系的电子结构第91-93页

     ·双空缺掺杂体系的能带匹配情况第93页

     ·共掺杂引起的几何形变第93-95页

     ·共掺体系中P-O键第95-96页

     ·金属协助的P-O耦合机制第96页

     ·杂质的形成能及其结合能第96-98页

     ·O_2的温度,平动熵和分压对形成能的影响第98-100页

     ·氧空穴(O_v)对(Sc+P)共掺杂的影响第100-101页

     ·Sc和P随机掺杂TiO_2的情况第101-102页

   ·小结第102页

   ·参考文献第102-105页

第5章 g-C_3N_4/MoS_2复合体系的光响应机理研究第105-125页

   ·g-C_3N_4研究概况第105-108页

   ·计算方法和细节第108-110页

   ·g-C_3N_4/MoS_2复合体系的光响应机理第110-119页

     ·g-C_3N_4和MoS_2单层自身的几何构型和电子性质第110-111页

     ·复合体系的几何结构第111-112页

     ·复合体系的电子性质第112-114页

     ·g-C_3N_4和MoS_2之间的电荷转移情况第114-115页

     ·复合体系的光学性质第115页

     ·g-C_3N_4/MoS_2复合体系的光催化机理第115-117页

     ·双层g-C_3N_4的几何结构和电子性质第117-118页

     ·MoS_2表面负载双层g-C_3N_4的电子结构及光学性质第118-119页

   ·本章小结第119-120页

   ·参考文献第120-125页

第6章 单层Ⅱ-Ⅵ金属硫化物光催化剂的理论研究第125-135页

   ·研究动机第125-126页

   ·计算模型和方法第126-127页

   ·结果讨论与分析第127-131页

   ·小结第131-132页

   ·参考文献第132-135页

致谢第135-137页

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果第137-138页

论文编号BS2138953，这篇论文共138页
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