| 摘要 | 第1-13页 |
| ABSTRACT | 第13-18页 |
| 符号说明 | 第18-19页 |
| 第一章 绪论 | 第19-24页 |
| ·引言 | 第19页 |
| ·半导体光催化的机理及影响光催化活性的主要因素 | 第19-20页 |
| ·光催化半导体材料的研究进展 | 第20-21页 |
| ·本论文的研究内容 | 第21-24页 |
| 第二章 密度泛函理论基础 | 第24-34页 |
| ·第一性原理(first-principles)简介 | 第24-25页 |
| ·第一性原理计算的理论前提和Hartree-Fock方法 | 第25-27页 |
| ·密度泛函理论 | 第27-30页 |
| ·早期模型：Thomas-Fermi模型 | 第27-28页 |
| ·理论基础：Hohenberg-Kohn定理 | 第28-29页 |
| ·Kohn-Sham方法 | 第29-30页 |
| ·交换相关能量泛函 | 第30-32页 |
| ·局域密度近似(LDA) | 第30-31页 |
| ·广义梯度近似(GGA) | 第31页 |
| ·轨道泛函：LDA(GGA)+U | 第31-32页 |
| ·杂化泛函 | 第32页 |
| ·自旋限制与非限制计算 | 第32页 |
| ·本文采用的密度泛函理论计算软件包 | 第32-34页 |
| 第三章 非金属掺杂、氢化和具有氧空位TiO_2的电子结构及相关性质研究 | 第34-71页 |
| ·电负性和电荷平衡对非金属掺杂锐钛矿相TiO_2可见光光催化活性的影响 | 第34-45页 |
| ·实验和理论研究背景 | 第34页 |
| ·计算方法和模型 | 第34-35页 |
| ·结果和讨论 | 第35-43页 |
| ·电负性对电子结构的影响 | 第35-39页 |
| ·电荷平衡对电子结构的影响 | 第39-41页 |
| ·从原子电负性预测掺杂结构的氧化还原势 | 第41-43页 |
| ·小结 | 第43-45页 |
| ·C掺杂TiO_2化学和光学性质的密度泛函理论研究 | 第45-53页 |
| ·实验和理论研究背景 | 第45-46页 |
| ·计算方法和模型 | 第46-47页 |
| ·结果和讨论 | 第47-51页 |
| ·小结 | 第51-53页 |
| ·通过氢化方法有效提高锐钛矿相二氧化钛纳米晶的光吸收和能量转换效率 | 第53-62页 |
| ·实验和理论研究背景 | 第53-55页 |
| ·计算方法和模型 | 第55页 |
| ·结果和讨论 | 第55-61页 |
| ·小结 | 第61-62页 |
| ·具有氧缺陷的金红石相TiO_2(110)面电子和磁学性质 | 第62-71页 |
| ·实验和理论研究背景 | 第62-63页 |
| ·计算方法和模型 | 第63页 |
| ·结果和讨论 | 第63-70页 |
| ·相对稳定性 | 第63-66页 |
| ·电子性质和磁矩耦合 | 第66-70页 |
| ·小结 | 第70-71页 |
| 第四章 软铋矿Bi基光催化材料以及Cd_(1-x)Zn_xS固溶体的电子结构及相关性质 | 第71-102页 |
| ·纯净以及碱土金属掺杂Bi_(12)GeO_(20)、Bi_(12)SiO_(20)和Bi_(12)TiO(20)光催化材料的电子结构及光催化性质 | 第71-85页 |
| ·实验和理论研究背景 | 第71-72页 |
| ·计算方法和模型 | 第72-73页 |
| ·结果和讨论 | 第73-83页 |
| ·优化后的BMO结构 | 第73-75页 |
| ·纯净BMO的电子结构 | 第75-77页 |
| ·有氧空位和无氧空位的碱土金属掺杂BMO | 第77-83页 |
| ·相对稳定性 | 第77-80页 |
| ·电子结构 | 第80-82页 |
| ·DFT方法可靠性的验证 | 第82-83页 |
| ·小结 | 第83-85页 |
·Cd_(1-x_Zn_xS固溶体在0| 第85-102页 | |
| ·实验和理论研究背景 | 第85-86页 |
| ·计算方法和模型 | 第86-87页 |
| ·结果和讨论 | 第87-100页 |
| ·晶体结构 | 第87-92页 |
| ·相稳定性 | 第92-95页 |
| ·电子结构 | 第95-100页 |
| ·小结 | 第100-102页 |
| 第五章 总结与展望 | 第102-105页 |
| ·主要结论及创新点 | 第102-103页 |
| ·对不足之处的分析 | 第103-104页 |
| ·对光催化研究领域的展望 | 第104-105页 |
| 附录(图、表等) | 第105-122页 |
| A1 | 第105-111页 |
| A2 | 第111-114页 |
| A3 | 第114-122页 |
| 参考文献 | 第122-134页 |
| 致谢 | 第134-136页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录及参加的科研活动等情况 | 第136-139页 |
| 1 发表论文目录 | 第136-138页 |
| 2 参加的国内、国际会议 | 第138页 |
| 3 获奖情况 | 第138页 |
| 4 参与的科研项目 | 第138-139页 |
| 发表文章 | 第139-143页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第143页 |
