Редактирование: Мирошниченко Ольга: "Исследование влияния -ОН группы на структуру и электрические свойства нанокластеров оксида титана"
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 6: | Строка 6: | ||
== Результаты == | == Результаты == | ||
− | + | * Рассмотрены 2 структуры (А и Б), вырезанные из большого объема. На поверхности второй имеются низкокоординированные атомы кислорода. | |
<gallery caption="Кластеры до релаксации" widths="250px" heights="250px"> | <gallery caption="Кластеры до релаксации" widths="250px" heights="250px"> | ||
Файл:an16ndbur.jpg|Структура А | Файл:an16ndbur.jpg|Структура А | ||
Строка 13: | Строка 13: | ||
− | + | ||
+ | |||
+ | * Структуры были оптимизированы квази-Ньютоновским методом с использованием программного пакета [https://wiki.fysik.dtu.dk/gpaw/ GPAW]. Условие сходимости: силы на всех атомах должны быть меньше 0.01 еВ. | ||
<gallery caption="Кластеры после релаксации" widths="250px" heights="250px"> | <gallery caption="Кластеры после релаксации" widths="250px" heights="250px"> | ||
Файл:Anatase16ndb.jpg|Структура А | Файл:Anatase16ndb.jpg|Структура А | ||
Строка 20: | Строка 22: | ||
− | + | ||
− | + | * Были проведены тестовые расчеты, и найдены атомы титана в обеих конструкциях, к которым была присоединена -ОН группа. Полученные структуры также были оптимизированы. | |
− | Файл:Anatase16ndbOH.jpg| | + | |
− | Файл:Anatase16dbOH.jpg| | + | [[Файл:Anatase16ndbOH.jpg|mini|250px|left]] [[Файл:Anatase16dbOH.jpg|250px]] |
− | + | ||
+ | |||
+ | * Были подсчитаны количество, средние длины связей, размеры кластеров и про- ведено сравнение результатов для структур с группой ОН до и после релаксации. | ||
− | + | ** В обеих структурах была прервана связь между атомом титана, к которому была присоединена группа ОН, и нижним атомом кислорода. В структуре Б больше прерванных Ti-O связей, в структуре А обрывается связь Ti-Ti, а во второй структуре образовывается новая Ti-Ti связь | |
− | * | + | ** Средняя длина связей в обеих структурах стала на 0.5% короче |
− | * Средняя длина связей в обеих структурах стала на 0.5% короче | + | ** Связь между кислородом и водородом в гидроксильной группе уменьшилась на 3%, |
− | * Связь между кислородом и водородом в гидроксильной группе уменьшилась на 3%, | + | ** Связь между атомом титана и группой ОН стала короче на 6%,в структуре А и на 0.5% в Б |
− | * Связь между атомом титана и группой ОН стала короче на 6%,в структуре А и на 0.5% в Б | ||
=>Структуры стали более компактными | =>Структуры стали более компактными | ||
+ | ** Расширение кластеров в направлении x: A - 7%, Б - 8% | ||
+ | ** Расширение кластеров в направлении z: A - 17%, Б - 19% | ||
+ | ** Сужение в y-направлении: A - 4.5%, Б - 10% | ||
+ | => ОН группа вытягивает структуры | ||
+ | * Были построены графики плотности состояний (Density of States (DOS)). | ||
+ | ** После присоединения гидроксильной группы ширина зоны между Высшей Занятой Молекулярной Орбиталью (ВЗМО) и Низшей Свободной Молекулярной Орбиталью (НСМО) стала практически равной нулю, что свидетельствует об уменьшении границы поглощения | ||
+ | **Уменьшение границы поглощения означает, что материал становится более эффективен в фотокатализе и очистке воды. Частицы становятся менее прозрачными. | ||
+ | **Стабилизируется электронная структура в случае кластера Б, что означает большую устойчивость и прочность материала | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
[[Category: Студенческие проекты]] | [[Category: Студенческие проекты]] |