| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 光催化剂 TiO_2的催化原理 | 第8-9页 |
| 1.3 TiO_2应用[10,11]简介 | 第9-12页 |
| 1.3.1 太阳能电池 | 第9页 |
| 1.3.2 净化空气 | 第9-10页 |
| 1.3.3 污水中有机物的催化降解 | 第10页 |
| 1.3.4 抗菌除臭剂 | 第10页 |
| 1.3.5 表面防雾、防污与自清洁涂层 | 第10-11页 |
| 1.3.6 分解水制氢气 | 第11页 |
| 1.3.7 重金属离子的还原 | 第11-12页 |
| 1.3.8 紫外线吸收剂 | 第12页 |
| 1.4 影响 TiO_2光催化活性的因素 | 第12-13页 |
| 1.4.1 TiO_2晶体结构的影响 | 第12-13页 |
| 1.4.2 晶体表面羟基密度[25,26] | 第13页 |
| 1.4.3 氧化剂 | 第13页 |
| 1.5 提高 TiO_2光催化活性的方法 | 第13-16页 |
| 1.5.1 TiO_2表面沉积金属 | 第13-14页 |
| 1.5.2 复合半导体材料 | 第14页 |
| 1.5.3 半导体光敏化 | 第14页 |
| 1.5.4 稀土元素的掺杂 | 第14-15页 |
| 1.5.5 金属离子掺杂 | 第15页 |
| 1.5.6 非金属元素掺杂 | 第15-16页 |
| 1.6 非金属掺杂[35,36]制备方法 | 第16-17页 |
| 1.6.1 溶胶-凝胶法（sol-gel 法） | 第16页 |
| 1.6.2 沉淀法 | 第16页 |
| 1.6.3 机械化学法 | 第16-17页 |
| 1.6.4 水热法 | 第17页 |
| 1.7 本文研究的主要内容及创新点 | 第17-18页 |
| 第二章 第一原理计算和密度泛函理论 | 第18-27页 |
| 2.1 第一原理计算简介 | 第18-19页 |
| 2.2 密度泛函理论[43-45]介绍 | 第19-26页 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn(霍亨伯格–孔恩)定理 | 第19页 |
| 2.2.2 Kohn-Sham（孔恩-沈吕九）方程 | 第19-22页 |
| 2.2.3 局域密度近似和广义梯度近似 | 第22-25页 |
| 2.2.3.1 局域密度近似 | 第22-23页 |
| 2.2.3.2 广义梯度近似 | 第23-25页 |
| 2.2.4 赝势平面波方法 | 第25-26页 |
| 2.2.4.1 模守恒赝势 | 第25页 |
| 2.2.4.2 超软赝势 | 第25-26页 |
| 2.3 能带理论[53] | 第26页 |
| 2.4 CASTEP 简介 | 第26-27页 |
| 第三章 TiO_2电子结构和光学性质的理论计算研究 | 第27-36页 |
| 3.1 引言 | 第27页 |
| 3.2 理论模型构建 | 第27页 |
| 3.3 计算方法与参数选取 | 第27页 |
| 3.4 锐钛矿 TiO_2计算结果与分析 | 第27-31页 |
| 3.4.1 结构优化结果与分析 | 第27-28页 |
| 3.4.2 能带结构分析 | 第28页 |
| 3.4.3 态密度分析 | 第28-29页 |
| 3.4.4 光学性质分析 | 第29-31页 |
| 3.4.4.1 介电函数分析 | 第29-30页 |
| 3.4.4.2 吸收光谱分析 | 第30-31页 |
| 3.5 金红石型 TiO_2计算结果与分析 | 第31-35页 |
| 3.5.1 结构优化结果与分析 | 第31页 |
| 3.5.2 能带结构分析 | 第31-32页 |
| 3.5.3 态密度分析 | 第32-33页 |
| 3.5.4 光学性质分析 | 第33-35页 |
| 3.5.4.1 介电函数分析 | 第33-34页 |
| 3.5.4.2 吸收光谱分析 | 第34-35页 |
| 3.6 小结 | 第35-36页 |
| 第四章 掺杂 TiO_2光催化性能研究 | 第36-46页 |
| 4.1 引言 | 第36页 |
| 4.2 理论模型构建与参数选取 | 第36-37页 |
| 4.3 P 掺杂锐钛矿 TiO_2计算结果与分析 | 第37-41页 |
| 4.3.1 结构优化结果与分析 | 第37页 |
| 4.3.2 能带结构分析 | 第37-38页 |
| 4.3.3 态密度结果分析 | 第38-39页 |
| 4.3.4 光学性质分析 | 第39-41页 |
| 4.3.4.1 介电函数虚部分析 | 第39-40页 |
| 4.3.4.2 吸收光谱分析 | 第40-41页 |
| 4.4 V 掺杂金红石型 TiO_2计算结果与分析 | 第41-45页 |
| 4.4.1 结构优化结果与分析 | 第41页 |
| 4.4.2 能带结构分析 | 第41-42页 |
| 4.4.3 态密度结果分析 | 第42-43页 |
| 4.4.4 光学性质分析 | 第43-45页 |
| 4.4.4.1 介电函数虚部分析 | 第43-44页 |
| 4.4.4.2 吸收光谱分析 | 第44-45页 |
| 4.5 小结 | 第45-46页 |
| 结论 | 第46-47页 |
| 参考文献 | 第47-51页 |
| 致谢 | 第51-52页 |
| 个人简历 | 第52页 |
