Resumen

Se han investigado las estructuras electrónicas de superficies de TiO2 anatasa (101) dopadas con azufre (S) o carbono (C) mediante el método pseudopotencial de onda plana de la teoría del funcional de la densidad (DFT). Se ha adoptado el método U (coeficiente de Hubbard) de aproximación de gradiente general (GGA) para describir los efectos de intercambio-correlación. Se han estudiado todas las situaciones de dopaje posibles, incluidos los dopantes S/C en los sitios de oxígeno (O) de la red (dopaje aniónico), los dopantes S/C en los sitios de titanio (Ti) (dopaje catiónico) y la coexistencia de dopaje aniónico y catiónico. Mediante la comparación de las energías de formación, se descubrió que el complejo de la configuración de dopaje aniónico y catiónico se forma fácilmente en la mayor parte del rango de potencial químico del O, tanto para el dopaje de S como de C. La densidad de estados calculada para varios sistemas de dopaje S/C muestra que los efectos sinérgicos de las impurezas de S en los sitios O y Ti de la red conducen a un fuerte estrechamiento de la banda de 1,35 eV para el sistema dopado con S en comparación con el sistema TiO2 puro.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:dopantes c, dopaje catiónico, estrechamiento agudo de la banda prohibida, sistemas de dopaje c, anatasa tio2 dopada con c, potencial químico o, configuración de dopaje catiónico, aproximación general de gradiente, posibles situaciones de dopaje, sistema tio2 puro
• Keywords:c dopants, cation doping, sharp band gap narrowing, c doping systems, c)-doped tio2 anatase, o chemical potential, cation doping configuration, general gradient approximation, possible doping situations, pure tio2 system