N、Pt 共掺杂锐钛矿的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（DFT）框架下的平面波超软赝势方法,计算了 N、Pt 单掺杂及其共掺杂锐钛矿型 TiO2的几何构型、电子结构和吸收光谱.结果表明,N/Pt 共掺杂使 TiO 2的晶格体积、原子间的键长发生改变,晶体中产生了偶极矩,能更有效地分离光生电子-空穴对.计算得到 N 和 Pt 单掺后带隙分别为1.65 eV 和1.62 eV,与纯锐钛矿带隙（2.13 eV）相比,分别降低了0.48 eV 和0.51 eV,而 N/Pt 共掺杂后的带隙值为1.10 eV,比纯锐钛矿禁带宽度降低了1.03 eV,从而提高了催化剂性能,与实验结果相吻合.