Au_n(n=2-7)在金红石型TiO_2(110)面吸附的理论研究

采用密度泛函理论,在分子水平上研究了负载金团簇对金红石型二氧化钛光催化性能的影响及机理。优化得到了6种金团簇(n=2-7)稳定结构,并分别吸附于金红石型二氧化钛(110)面形成稳定吸附体系。研究表明,Au_n团簇与TiO_2(110)面上的氧原子形成共价键,属于化学吸附,Au-O键长是影响体系稳定性的主要因素,奇数Au_n团簇吸附稳定性优于偶数的,出现奇偶振荡现象; Au_n团簇使TiO_2能带发生裂分,在禁带中增加多个能级,随着Au_n团簇的增大,TiO_2禁带宽度明显变窄,吸收光进入可见光区,增强了二氧化钛的光催化性能。