| 中文摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第15-25页 |
| 前言 | 第15页 |
| 1.1 配位键和高能电子 | 第15-17页 |
| 1.2 现存机制 | 第17-19页 |
| 1.3 TiO_2研究背景 | 第19-22页 |
| 1.3.1 研究进展 | 第19页 |
| 1.3.2 TiO_2光催化原理 | 第19-21页 |
| 1.3.3 TiO_2的几何结构 | 第21-22页 |
| 1.4 本论文的研究意义与主要内容 | 第22-25页 |
| 第二章 理论基础介绍 | 第25-51页 |
| 2.1 理论: 化学键-电子-能量相关性 | 第25-40页 |
| 2.1.1 原子配位分类 | 第25-26页 |
| 2.1.2 芯带能量色散关系 | 第26-29页 |
| 2.1.3 BOLS-NEP-LBA关系 | 第29-35页 |
| 2.1.4 价带和非键态 | 第35-38页 |
| 2.1.5 公式化和定量化 | 第38-40页 |
| 2.2 第一性原理方法理论基础 | 第40-51页 |
| 2.2.1 第一性原理计算方法简介 | 第40-41页 |
| 2.2.2 薛定谔方程 | 第41页 |
| 2.2.3 波恩-奥本海默绝热近似 | 第41-42页 |
| 2.2.4 密度泛函理论 | 第42-45页 |
| 2.2.5 局域密度近似（LDA) | 第45页 |
| 2.2.6 广义梯度近似（GGA) | 第45-46页 |
| 2.2.7 赝势简介 | 第46页 |
| 2.2.8 第一性原理计算简介 | 第46-47页 |
| 2.2.9 CASTEP软件包介绍 | 第47-51页 |
| 第三章 氧吸附对Ti(0001)表面电子结构的调制 | 第51-63页 |
| 引言 | 第51-52页 |
| 3.1 计算方法及结构模型 | 第52-53页 |
| 3.1.1 计算方法 | 第52-53页 |
| 3.1.2 结构模型 | 第53页 |
| 3.2 结果与讨论 | 第53-62页 |
| 3.2.1 吸附位置和吸附能 | 第53-57页 |
| 3.2.2 价电子态密度 | 第57-60页 |
| 3.2.3 带隙打开和功函数调制 | 第60-62页 |
| 3.3 小结 | 第62-63页 |
| 第四章 N吸附对Ti(0001)表面电子结构的调制 | 第63-77页 |
| 引言 | 第63-64页 |
| 4.1 计算方法及结构模型 | 第64-65页 |
| 4.1.1 计算方法 | 第64-65页 |
| 4.1.2 结构模型 | 第65页 |
| 4.2 结果与讨论 | 第65-74页 |
| 4.2.1 吸附位置和Ti-N键长 | 第65-68页 |
| 4.2.2 价电子态密度 | 第68-72页 |
| 4.2.3 带隙打开和功函数调制 | 第72-74页 |
| 4.3 机制讨论 | 第74-75页 |
| 4.4 小结 | 第75-77页 |
| 第五章 表面低配位对TiO_2光催化性能的影响 | 第77-87页 |
| 引言 | 第77-78页 |
| 5.1 清洁Ti(0001)表面解谱 | 第78-80页 |
| 5.2 缺陷TiO_2表面芯能级ZPS解谱 | 第80-84页 |
| 5.3 缺陷TiO_2表面价带ZPS解谱 | 第84-85页 |
| 5.4 小结 | 第85-87页 |
| 第六章 异质配位对TiO_2电子结构和光催化性能的影响 | 第87-103页 |
| 前言 | 第87-88页 |
| 6.1 计算方法和结构模型 | 第88-91页 |
| 6.1.1 计算参数 | 第88-89页 |
| 6.1.2 结构模型 | 第89-90页 |
| 6.1.3 缺陷形成能 | 第90-91页 |
| 6.1.4 介电常数 | 第91页 |
| 6.2 结果和讨论 | 第91-101页 |
| 6.2.1 B单掺杂 | 第91-94页 |
| 6.2.2 P单掺杂 | 第94-99页 |
| 6.2.3 B和P共掺杂 | 第99-101页 |
| 6.3 小结 | 第101-103页 |
| 第七章 总结 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-133页 |
| 作者简介及攻读博士期间公开发表的学术论文 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135页 |
