Pt和Au修饰锐钛矿型TiO₂（101）面的第一性原理研究

马新国^1,2，严杰¹，陈紫梦¹，祝林¹，徐国旺^1,2，黄楚云^1,2，吕辉^1,2

1. 湖北工业大学理学院2. 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心

摘 要：采用平面波超软赝势方法研究了Pt和Au修饰锐钛矿型TiO₂（101）面的结构稳定性及电子结构。结果显示贵金属原子在TiO₂（101）符合化学计量比的条件下,在其表面的吸附作用不强,对电子结构的影响也较小。但是发现在富O条件下,Pt和Au原子容易吸附在表面Ti空位的位置,与Au原子不同,Pt原子有从TiO₂表面扩散进入体相晶格中的趋势。而在富Ti条件下,Pt和Au原子容易吸附在O1空位的位置。对可能存在的几种空位缺陷吸附模型进行了电子结构的计算。结果表明:空位缺陷的产生不仅有利于Pt和Au原子"湿化"TiO₂（101）表面,也有利于带隙中产生贵金属原子的5d杂质能级。

关键词：光催化;二氧化钛;表面修饰;电子结构;