Аннотация:
Ab initio методом TB-LMTO в приближении LSDA + U выполнены расчеты электронной структуры фазы чистого анатаза и допированной углеродом и ванадием. Показано, что при допировании TiO$_2$ в запрещенной щели возникают узкие зоны примесных состояний C и V. Выполнены расчеты мнимой части диэлектрической функции, позволившие оценить интенсивность оптического поглощения. Установлено, что при допировании V и C появляется оптическое поглощение в видимой области и возрастает поглощение в ультрафиолетовой области до 4 eV, что должно приводить к возрастанию фотокаталитической активности на поверхности допированного анатаза. Экспериментальное определение фотокаталитической активности вискеров C,V-допированного анатаза в реакции окисления гидрохинона подтвердило рост активности допированных материалов при облучении ультрафиолетовым, видимым и синим светом. Дана интерпретация явления темнового катализа в C,V-допированном анатазе на основе представлений о низкоэнергетических электронных возбуждениях между примесными уровнями углерода.
Поступила в редакцию: 13.01.2009 Принята в печать: 22.06.2009
