| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-48页 |
| 1.1 引言 | 第15-19页 |
| 1.2 TiO_2的晶体结构和基本性质 | 第19-21页 |
| 1.3 光催化反应的基本机理 | 第21-24页 |
| 1.4 TiO_2材料的应用 | 第24-31页 |
| 1.4.1 TiO_2在环保领域中的应用 | 第25-26页 |
| 1.4.2 TiO_2在能源领域中的应用 | 第26-31页 |
| 1.5 TiO_2可见光催化活性的研究进展 | 第31-46页 |
| 1.5.1 离子掺杂对TiO_2光催化活性的影响 | 第31-43页 |
| 1.5.2 表面修饰增强TiO_2的光催化活性 | 第43-45页 |
| 1.5.3 半导体复合材料增强TiO_2的光催化活性 | 第45-46页 |
| 1.6 本文研究的目的及主要内容 | 第46-48页 |
| 第2章 理论基础与计算方法 | 第48-65页 |
| 2.1 引言 | 第48页 |
| 2.2 量子多体理论 | 第48-52页 |
| 2.2.1 多粒子体系的薛定谔方程 | 第48-49页 |
| 2.2.2 Born-Oppenheimer近似 | 第49-50页 |
| 2.2.3 Hartree-Fock近似 | 第50-52页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第52-56页 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第52-54页 |
| 2.3.2 Kohn-Sham方程 | 第54-56页 |
| 2.4 交换关联泛函 | 第56-59页 |
| 2.4.1 局域密度近似 | 第56-57页 |
| 2.4.2 广义梯度近似 | 第57-58页 |
| 2.4.3 DFT+U方法 | 第58-59页 |
| 2.5 基于密度泛函理论的CASTEP软件实现方案 | 第59-64页 |
| 2.5.1 平面波基组 | 第60-61页 |
| 2.5.2 赝势 | 第61-63页 |
| 2.5.3 CASTEP软件的主要功能及计算流程简介 | 第63-64页 |
| 2.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第3章 Bi/N和Bi/O_V共掺杂TiO_2的电子结构及其光学性质 | 第65-97页 |
| 3.1 引言 | 第65-66页 |
| 3.2 Bi/N和Bi/O_V共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构及光学性质 | 第66-81页 |
| 3.2.1 计算模型与方法 | 第66-68页 |
| 3.2.2 计算结果与讨论 | 第68-81页 |
| 3.3 Bi/N共掺杂金红石相TiO_2的电子结构及光学性质 | 第81-93页 |
| 3.3.1 计算模型与方法 | 第81-83页 |
| 3.3.2 计算结果与讨论 | 第83-93页 |
| 3.4 Bi/N共掺杂锐钛矿相与金红石相TiO_2的掺杂效应比较 | 第93-95页 |
| 3.4.1 计算模型与方法 | 第93-94页 |
| 3.4.2 计算结果与讨论 | 第94-95页 |
| 3.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 第4章S/Ce共掺杂TiO_2的电子结构及其光学性质 | 第97-113页 |
| 4.1 引言 | 第97-98页 |
| 4.2 计算模型与方法 | 第98-101页 |
| 4.3 计算结果与讨论 | 第101-112页 |
| 4.3.1 S/Ce掺杂锐钛矿相TiO_2的晶体结构 | 第101-102页 |
| 4.3.2 S/Ce掺杂锐钛矿相TiO_2的形成能分析 | 第102-103页 |
| 4.3.3 S/Ce掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构 | 第103-107页 |
| 4.3.4 S/Ce掺杂锐钛矿相TiO_2的光学性质 | 第107-109页 |
| 4.3.5 S/Ce共掺杂锐钛矿相TiO_2的浓度效应 | 第109-110页 |
| 4.3.6 Ce/OV共掺杂锐钛矿相TiO_2的能带结构与光吸收谱 | 第110-112页 |
| 4.4 本章小结 | 第112-113页 |
| 第5章 Si/S共掺杂TiO_2的电子结构及其光学性质 | 第113-126页 |
| 5.1 引言 | 第113-114页 |
| 5.2 计算模型与方法 | 第114-115页 |
| 5.3 计算结果与讨论 | 第115-124页 |
| 5.3.1 Si/S掺杂锐钛矿相TiO_2的晶体结构 | 第115-116页 |
| 5.3.2 Si/S掺杂锐钛矿相TiO_2的形成能分析 | 第116-118页 |
| 5.3.3 Si/S掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构 | 第118-122页 |
| 5.3.4 Si/S掺杂锐钛矿相TiO_2的光学性质 | 第122-124页 |
| 5.4 本章小结 | 第124-126页 |
| 结论 | 第126-128页 |
| 参考文献 | 第128-151页 |
| 致谢 | 第151-152页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表与撰写的学术论文、参与的科研项目以及参加的学术会议 | 第152页 |
| A.1 攻读学位期间发表与撰写的学术论文 | 第152页 |
| A.2 攻读学位期间参与的科研项目 | 第152页 |
| A.3 攻读学位期间参加的学术会议 | 第152页 |
