【摘 要】
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通过氮原子取代不同位置的Ti或者O原子，构建了三种不同掺杂结构的氮掺杂TiO2:O-Ti-N、Ti-O-N和N-Ti-N。基于密度泛函理论，第一性原理计算研究了三种氮掺杂结构对于TiO2的晶体结构、能带结构、态密度和光学性质的影响。研究结果表明：三种掺杂结构都可以稳定地存在于TiO2中，符合文献报道。氮原子的掺杂显著降低了TiO2的禁带宽度。由于N 2p和O 2p之间的杂化作用，在禁带区域形成杂质
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通过氮原子取代不同位置的Ti或者O原子，构建了三种不同掺杂结构的氮掺杂TiO2:O-Ti-N、Ti-O-N和N-Ti-N。基于密度泛函理论，第一性原理计算研究了三种氮掺杂结构对于TiO2的晶体结构、能带结构、态密度和光学性质的影响。研究结果表明：三种掺杂结构都可以稳定地存在于TiO2中，符合文献报道。氮原子的掺杂显著降低了TiO2的禁带宽度。由于N 2p和O 2p之间的杂化作用，在禁带区域形成杂质能级，降低了激发电子向导带跃迁所需的能量。Ti-O-N掺杂结构的TiO2吸收光谱发生了明显的红移现象，说明该结构更有利于提高TiO2在可见光范围的光催化活性。
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