CdS/FeP复合光催化材料界面结构与性质的理论研究

赵宗彦; 田凡

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构建同质异相或异质结构是提高光催化材料性能的有效途径之一,尤其是对于CdS这类具有光腐蚀的材料,这种方法还能起到提高光催化材料稳定性的作用.因此目前制备CdS基复合光催化材料得到了广泛的研究,但是目前对其中的一些基本问题和关键因素仍需要进一步探讨和解释.本文采用第一性原理方法对CdS/FeP复合光催化材料中异质结构的界面微观结构和性质进行深入研究.计算结果表明,由于在界面上部分悬挂键被饱和,界面模型呈现出与体相或表面模型不同的电子结构特征,并且有界面态的存在.在CdS/FeP异质结构的界面处,CdS和FeP的能带都相对向下移动,而且FeP的能带(费米能级)插入到CdS的导带下方;同时在界面达到平衡态之后,异质结构的内建电场由FeP层指向CdS层,因而能够实现光生电子-空穴对在CdS/FeP界面处的空间有效分离,这对于光催化性能的增强极其有利.此外,构建CdS/FeP异质结构也能够进一步增强CdS在可见光区的光吸收.本文研究结果为构建具有异质结构的高效复合光催化材料提供了机理解释和理论支持.

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来源
《物理化学学报》 |2016年第10期|2511-2517|共7页
作者
赵宗彦; 田凡;
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作者单位

昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;

云南大学材料科学与工程学院,云南省微纳材料与技术重点实验室,昆明650504;

昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;

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正文语种 chi
中图分类表面现象的物理化学;
关键词
光催化; 硫化镉; 异质结构; 界面微观结构; 界面性质; 密度泛函理论计算;

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