| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-17页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 TiO_2的晶体结构和物理化学性质 | 第12-13页 |
| 1.3 TiO_2的光催化原理 | 第13-14页 |
| 1.4 TiO_2的材料掺杂与表面吸附的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4.1 TiO_2掺杂的研究进展 | 第14页 |
| 1.4.2 关于 TiO_2表面吸附的研究进展 | 第14-15页 |
| 1.5 本文的研究目的和意义 | 第15页 |
| 1.6 本文的研究内容 | 第15-17页 |
| 1.6.1 本文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.6.2 本文的研究流程图 | 第16-17页 |
| 2 第一性原理和密度泛函理论 | 第17-21页 |
| 2.1 第一性原理计算方法概述 | 第17页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第17-20页 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn 定理 | 第17-18页 |
| 2.2.2 Kohn-Sham 定理 | 第18-19页 |
| 2.2.3 交换关联能泛函 | 第19-20页 |
| 2.3 计算软件的介绍 | 第20-21页 |
| 2.3.1 CASTEP 软件 | 第20页 |
| 2.3.2 MedeA 软件 | 第20-21页 |
| 3 Mn-N 共掺锐钛矿型 TiO_2的电子性质与光学性质研究 | 第21-31页 |
| 3.1 引言 | 第21页 |
| 3.2 模型构建与计算方法 | 第21-23页 |
| 3.3 计算结果与讨论 | 第23-29页 |
| 3.3.1 计算结果的优化 | 第23页 |
| 3.3.2 掺杂后锐钛矿 TiO_2的能带结构和态密度 | 第23-26页 |
| 3.3.3 掺杂后锐钛矿 TiO_2的光学性质 | 第26-29页 |
| 3.4 结论 | 第29-31页 |
| 4 Mn 与 N,C,S 掺锐钛矿型 TiO_2的电子性质与光学性质研究 | 第31-39页 |
| 4.1 引言 | 第31页 |
| 4.2 模型构建与计算方法 | 第31-32页 |
| 4.3 计算结果与讨论 | 第32-38页 |
| 4.3.1 掺杂后锐钛矿 TiO_2的能带结构和态密度 | 第32-35页 |
| 4.3.2 掺杂后锐钛矿 TiO_2的光学性质 | 第35-38页 |
| 4.4 结论 | 第38-39页 |
| 5 N,C,S 掺锐钛矿型 TiO_2的电子性质与光学性质研究 | 第39-47页 |
| 5.1 引言 | 第39页 |
| 5.2 模型构建与计算方法 | 第39-40页 |
| 5.3 计算结果与讨论 | 第40-45页 |
| 5.3.1 掺杂后锐钛矿 TiO_2的能带结构和态密度 | 第40-43页 |
| 5.3.2 掺杂后锐钛矿 TiO_2的光学性质 | 第43-45页 |
| 5.4 结论 | 第45-47页 |
| 6 非金属 N,C,F 掺锐钛矿型 TiO_2的缺陷形成能与电子性质 | 第47-54页 |
| 6.1 引言 | 第47-48页 |
| 6.2 模型构建与计算方法 | 第48页 |
| 6.3 计算结果与讨论 | 第48-53页 |
| 6.3.1 缺陷形成能 | 第48-50页 |
| 6.3.2 电子性质 | 第50-53页 |
| 6.4 结论 | 第53-54页 |
| 7 锐钛矿 TiO_2(101)面吸附 NO 分子的第一性原理研究 | 第54-62页 |
| 7.1 引言 | 第54页 |
| 7.2 模型构建与计算方法 | 第54-55页 |
| 7.3 计算结果与讨论 | 第55-58页 |
| 7.3.1 含氧空位表面缺陷形成能 | 第55-56页 |
| 7.3.2 吸附情况 | 第56-58页 |
| 7.4 表面电子结构 | 第58-59页 |
| 7.5 光学吸收谱 | 第59-60页 |
| 7.6 结论 | 第60-62页 |
| 8 结论与展望 | 第62-64页 |
| 8.1 结论 | 第62-63页 |
| 8.2 展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-67页 |
| 附录A：攻读硕士学位期间发表的论文 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68页 |
