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还原锐钛矿和金红石 TiO2 中氧空位聚集体的结构和稳定性
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-12-23 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c06806 Taehun Lee 1 , Annabella Selloni 1
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-12-23 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c06806 Taehun Lee 1 , Annabella Selloni 1
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氧空位 (V O s)的密度和排列在针对不同技术应用调整 TiO 2的物理化学性质方面起着重要作用，因此激发了人们对该材料中 V O s 配合物和超结构特征的极大兴趣。在这项工作中，我们使用密度泛函理论 (DFT) 计算金红石 (R-TiO 2 ) 和锐钛矿 (A-TiO 2 ) 这两种最常见的 TiO 2多晶型物中 V O s 聚集体的几何形状和稳定性现场哈伯德大学排斥力。通过对各种可能配置的广泛探索，我们确定了双空位和较大 V O复合物的最有利几何形状。我们发现双空位更喜欢位于同一 TiO 6八面体中的次近邻反式位置，并且 V O的有序链和平面聚集体在能量上优于 A-和 R-TiO 2中的无序非相互作用空位。然而， R-TiO 2中V O s 聚集的能量增益比A-TiO 2大得多。因此，在 R-TiO 2中，空位复合物在典型样品制备和退火温度 (~1000 K) 及以上是稳定的，而预计只有一维链结构可以在锐钛矿的这些温度下存活。
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更新日期：2022-12-23
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