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在本文中,我们利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,主要计算了三部分内容,包括过渡金属和B共掺金红石相TiO2超晶胞结构的电子结构和光学性质、单个H2O分子在锐钛矿相TiO2(100)面和过渡金属修饰的锐钛矿相TiO2(100)表面的吸附和分解行为、硅烯的能带结构特性。首先,我们采用密度泛函理论研究了Mn+B、Tc+B和Re+B共掺金红石相TiO2并改善其在可见光区域光学特性的影响。通过共掺方法,我们计算研究了金红石TiO2的光学吸收谱,发现光学吸收边发生了明显的红移,增强了其在可见光区