| 目录 | 第1-9页 |
| CONTENTS | 第9-13页 |
| 摘要 | 第13-17页 |
| ABSTRACT | 第17-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-45页 |
| §1.1 半导体光催化技术 | 第22-25页 |
| §1.1.1 半导体光催化的基本原理 | 第22-23页 |
| §1.1.2 半导体光催化材料的发展历史 | 第23-24页 |
| §1.1.3 挑战与机遇 | 第24-25页 |
| §1.2 半导体能带工程 | 第25-28页 |
| §1.2.1 带隙图形工程：掺杂改性 | 第25-27页 |
| §1.2.2 能带结构工程：构筑异质结 | 第27-28页 |
| §1.3 本论文的选题思想和研究内容 | 第28-32页 |
| §1.3.1 本论文的选题思想 | 第28-29页 |
| §1.3.2 本论文的核心思想和研究路线 | 第29-30页 |
| §1.3.3 本论文的研究内容简介 | 第30-32页 |
| 参考文献 | 第32-45页 |
| 第二章 基本理论方法及其应用 | 第45-60页 |
| §2.1 材料理论模拟的研究意义 | 第45-46页 |
| §2.2 密度泛函理论基础 | 第46-55页 |
| §2.2.1 Kohn-Sham方程 | 第49-51页 |
| §2.2.2 局域密度近似 | 第51-52页 |
| §2.2.3 广义梯度近似 | 第52-54页 |
| §2.2.4 自洽场计算 | 第54-55页 |
| §2.3 CASTEP软件简介 | 第55-58页 |
| §2.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-60页 |
| 上篇 基于带隙图形工程对宽禁带半导体能带调控的理论研究 | 第60-119页 |
| 第三章 (C,N,F)两两共掺杂改善ZnWO_4可见光活性的理论研究：施主-受主对间的电荷补偿机制 | 第61-79页 |
| §3.1 引言 | 第61-63页 |
| §3.2 计算细节 | 第63-64页 |
| §3.3 结果与讨论 | 第64-74页 |
| §3.3.1 C-掺杂、N-掺杂及F-掺杂ZnWO_4体系 | 第64-69页 |
| §3.3.2 (C,F)-共掺杂、(C,N)-共掺杂和(N,F)-共掺杂ZnWO_4体系 | 第69-74页 |
| §3.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 第四章 (N,F)共掺杂改善ZnWO_4(010)表面光活性的理论研究：共掺杂形式与电荷补偿机制间的构效关系 | 第79-99页 |
| §4.1 引言 | 第79-80页 |
| §4.2 计算细节 | 第80-82页 |
| §4.3 结果与讨论 | 第82-93页 |
| §4.3.1 N单一掺杂和F单一掺杂ZnWO_4(010)表面 | 第82-87页 |
| §4.3.2 (N,F)-共掺杂ZnWO_4(010)表面 | 第87-93页 |
| §4.4 本章小结 | 第93-94页 |
| 参考文献 | 第94-99页 |
| 第五章 (La,N)共掺杂改善锐钛矿相TiO_2(101)表面可见光催化活性的理论研究：金属-非金属共掺杂的协同效应 | 第99-119页 |
| §5.1 引言 | 第99-101页 |
| §5.2 计算细节 | 第101-102页 |
| §5.3 结果与讨论 | 第102-113页 |
| §5.3.1 La单一掺杂锐钛矿相TiO_2(101)表面 | 第102-106页 |
| §5.3.2 锐钛矿相TiLa_xO_(2-y)N_y和TiLa_xO_(2-y-x)N_y(101)表面 | 第106-109页 |
| §5.3.3 锐钛矿相Ti_(1-x)La_xO_(2-y)N_y和Ti_(1-x)La_xO_(2-y-z)N_y(101)表面 | 第109-113页 |
| §5.4 本章小结 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-119页 |
| 下篇 基于能带结构工程构筑高效异质结可见光催化材料的实验及理论研究 | 第119-200页 |
| 第六章 构筑g-C_3N_4/ZnWO_4异质结增强可见光催化活性的理论与实验研究：基于晶格匹配与能带匹配 | 第120-144页 |
| §6.1 引言 | 第120-121页 |
| §6.2 实验部分 | 第121-123页 |
| §6.2.1 合成g-C_3N_4/ZnWO_4异质结光催化材料 | 第121-122页 |
| §6.2.2 测试表征仪器 | 第122页 |
| §6.2.3 光催化测试 | 第122页 |
| §6.2.4 计算参数 | 第122-123页 |
| §6.3 结果与讨论 | 第123-138页 |
| §6.3.1 g-C_3N_4/ZnWO_4异质结的性质 | 第123-127页 |
| §6.3.2 异质结相互作用机制的密度泛函理论计算 | 第127-130页 |
| §6.3.3 异质结的光催化活性 | 第130-132页 |
| §6.3.4 增强异质结可见光催化活性的机制 | 第132-135页 |
| §6.3.5 异质结的可见光吸收及电荷迁移机制 | 第135-138页 |
| §6.4 本章小结 | 第138-139页 |
| 参考文献 | 第139-144页 |
| 第七章 构筑g-C_3N_4/Zn_2GeO_4异质结增强可见光催化活性的理论与实验研究：通过表面电荷调控提高有效界面比率 | 第144-172页 |
| §7.1 引言 | 第144-146页 |
| §7.2 实验部分 | 第146-148页 |
| §7.2.1 g-C_3N_4的合成 | 第146页 |
| §7.2.2 Zn_2GeO_4纳米棒的合成 | 第146页 |
| §7.2.3 g-C_3N_4/Zn_2GeO_4异质结的合成 | 第146-147页 |
| §7.2.4 测试表征仪器 | 第147页 |
| §7.2.5 光催化测试 | 第147页 |
| §7.2.6 光电流测试 | 第147页 |
| §7.2.7 计算参数 | 第147-148页 |
| §7.3 结果与讨论 | 第148-165页 |
| §7.3.1 g-C_3N_4/Zn_2GeO_4异质结的性质及光催化活性 | 第148-156页 |
| §7.3.2 g-C_3N_4/Zn_2GeO_4异质结可见光催化活性增强的机制 | 第156-159页 |
| §7.3.3 g-C_3N_4/Zn_2GeO_4异质结的相互作用及电荷迁移机制 | 第159-165页 |
| §7.4 本章小结 | 第165-166页 |
| 参考文献 | 第166-172页 |
| 第八章 构筑BiOI/BiOCl异质结增强可见光催化活性的理论与实验研究：优化光生电子迁移路径 | 第172-196页 |
| §8.1 引言 | 第172-174页 |
| §8.2 实验部分 | 第174-176页 |
| §8.2.1 光催化剂的制备 | 第174页 |
| §8.2.2 测试表征仪器 | 第174页 |
| §8.2.3 光催化测试 | 第174-175页 |
| §8.2.4 光电流测试 | 第175页 |
| §8.2.5 计算参数 | 第175-176页 |
| §8.3 结果与讨论 | 第176-190页 |
| §8.3.1 BiOI_((001))/BiOCl_((001))和BiOI_((001))/BiOCl_((010))异质结的结构 | 第176-179页 |
| §8.3.2 BiOI_((001))/BiOCl_((001))和BiOI_((001))/BiOCl_((010))异质结的光催化活性 | 第179-182页 |
| §8.3.3 BiOI_((001))/BiOCl_((001))和BiOI_((001))/BiOCl_((010))异质结的可见光光催化活性增强的机制 | 第182-190页 |
| §8.4 本章小结 | 第190-192页 |
| 参考文献 | 第192-196页 |
| 第九章 总结与展望 | 第196-200页 |
| §9.1 本论文的主要结论 | 第196-198页 |
| §9.2 本论文的主要创新点 | 第198页 |
| §9.3 展望 | 第198-200页 |
| 致谢 | 第200-202页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和参与的科研项目 | 第202-204页 |
| 附录 | 第204-224页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第224页 |
