Издателям
Вышедшие номера
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: 21 января 2010 г.

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.
  • H. Tang, H. Berger, P.E. Schmid, F. Levy, G. Burri. Solid State Commun. 87, 847 (1993)
  • O. Carp, C.L. Huisman, A. Reller. Progress Solid State Chem. 32, 33 (2004)
  • Y. Matsumoto, U. Unal, N. Tanaka, Ak. Kudo, H. Kato. J. Solid State Chem. 177, 4205 (2004)
  • E.P. Reddy, L. Davydov, P.G. Smirniotis. J. Phys. Chem. B 106, 3394 (2002)
  • F. Gracia, J.P. Holgado, A. Caballero, A.R. Gonzalez-Elipe. J. Phys. Chem. B 108, 17 466 (2004)
  • M. Sathish, B. Viswanathan, R.P. Viswanath, C.S. Gopinath. Chem. Mater. 17, 6349 (2005)
  • D. Chen, Zh. Jiang, J. Geng, Q. Wang, D. Yang. Ind. Eng. Chem. Res. 46, 2741 (2007)
  • 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)
  • X. Yang, Ch. Cao, K. Hohn, L. Erickson, R. Maghirang, D. Hamal, K. Klabunde. J. Catalysis 252, 296 (2007)
  • H. Luo, T. Takata, Y. Lee, J. Zhao, K. Domen, Y. Yan. Chem. Mater. 16, 846 (2004)
  • J.L. Gole, J.D. Stout, C. Burda, Y. Lou, X. Chen. J. Phys. Chem. B 108, 1230 (2004)
  • M. Kaneko, I. Okura. Photocatalysis. Science and technology. Springer, N.Y. (2002). P. 13
  • R. Benedix, F. Dehn, J. Quaas, M. Orgass. LACER 5, 160 (2000)
  • E.P. Reddy, L. Davydov, P.G. Smirniotis. J. Phys. Chem. B 106, 3394 (2002)
  • S. Amemiya. ThreeBond Technical News 62, 1 (2004)
  • A. Fahmi, Ch. Minot, B. Silvi, M. Causa. Phys. Rev. B 47, 11 717 (1993)
  • S.-D. Mo, W.Y. Ching. Phys. Rev. B 51, 13023 (1995)
  • F.M.F. Groot, J. Faber, J.J.M. Michiels, M.T. Czyzyk, M. Abbate, J.C. Fuggle. Phys. Rev. B 48, 2074 (1993)
  • R. Asahi, Y. Taga, W. Mannstadt, A.J. Freeman. Phys. Rev. B 61, 7459 (2000)
  • Ch. Qiang, C. Hong-Hong. Chinese Phys. 13, 2121 (2004)
  • R. Sanjines, H. Tang, H. Berger, F. Gozzo, G. Margaritondo, F. Levy. J. Appl. Phys. 75, 2945 (1994)
  • Y. Wang, D.J. Doren. Solid State Commun. 136, 142 (2005)
  • V.I. Anisimov, F. Aryasetiawan, A.I. Lichtenstein. J. Phys.: Cond. Matter 9, 767 (1997)
  • 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)
  • Y. Matsumoto, M. Murakami, T. Shono, T. Hasegewa, T. Fukumura, M. Kawasaki, P. Ahmet, T. Chikyow, S. Koshihara, H. Koinuma. Science 291, 854 (2001)
  • X. Du, Q. Li, H. Su, J. Yang. Phys. Rev. B 74, 233 201 (2006)
  • I. Solovyev, N. Hamada, K. Terakura. Phys. Rev. B 53, 7158 (1996)
  • O.K. Andersen, O. Jepsen, M. Sob. In: Electronic band structure and its applications / Ed. M. Yussouff. Springer, Heidelberg (1987). V. 283. 1 P
  • O. Jepsen, O.K. Andersen. Z. f. Physik 97, 35 (1995)
  • C.J. Howard, T.M. Sabina, F. Dickson. Acta Cryst. B 47, 462 (1991)
  • M.A. Korotin, I.S. Elfimov, V.I. Anisimov, M. Troyer, D.I. Khomskii. Phys. Rev. Lett. 83, 1387 (1999)
  • D. Pines. Elementary excitations in solids. Addison--Wesley, N.Y. (1963). 312 p
  • F. Aryasetiawan, O. Gunnarsson. Phys. Rev. B 49, 7219 (1994)
  • V.P. Zhukov, F. Aryasetiawan, E.V. Chulkov, I.G. de Gurtubay, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 64, 195 122 (2001)
  • N.H. Hong, J. Sakai, A. Hassini. Appl. Phys. Lett. 84, 2602 (2004)
  • K. Mizushima, M. Tanaka, A. Asai, S. Iida. J. Phys. Chem. Solids 40, 1129 (1979)
  • Дж. Займан. Принципы теории твердого тела. Мир, М. (1974). 472 p
  • В.Н. Красильников, А.П. Штин, Л.А. Гырдасова, Л.А. Переляева, И.В. Бакланова. Рос. нанотехнол. 3, 109 (2008)
  • В.Н. Красильников, А.П. Штин, Л.А. Гырдасова, Е.С. Поляков, Г.П. Швейкин. ЖНХ 53, 1146 (2008)
  • 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.
  • U. Diebold. Surf. Sci. Rep. 48, 53 (2003)
  • S. Banerjee, J. Gopal, P. Muraleedharan, A.K. Tyagi, B. Raj. Current Sci. 90, 1378 (2006)
  • S. Sato. Chem. Phys. Lett. 123, 126 (1986)
  • R. Asahi, T. Morikawa, T. Ohwaki, K. Aoki, Y. Taga. Science 293, 269 (2001)
  • 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.