作為一種新型無機(jī)功能材料,ZnGa₂O₄結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢使其具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的熒光現(xiàn)象,良好的的光催化性質(zhì),以及較好的儲鋰性能和微波介電特性,近年來有關(guān)ZnGa₂O₄的研究報(bào)道越來越多。密度泛函理論的建立使得研究者們從微觀本質(zhì)出發(fā)來精確計(jì)算和模擬固體材料的基本性質(zhì)成為可能,同時(shí)使用實(shí)驗(yàn)方法和計(jì)算方法來研究材料的性能無疑是一種非常高效便捷的研究方法。本文采用計(jì)算模擬和實(shí)驗(yàn)測量相結(jié)合的方法來研究ZnGa₂O₄的一些基本性質(zhì),主要包括電子結(jié)構(gòu)、光催化性質(zhì)、光學(xué)性能三個(gè)方面的內(nèi)容,所做的研究工作如下:采用GGA-PBE方法并借助VASP及其輔助軟件對ZnGa₂O₄體材料的基本性質(zhì)進(jìn)行了第一性原理計(jì)算。首先對ZnGa₂O₄的晶胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,然后用VASP導(dǎo)出的原胞結(jié)構(gòu)來計(jì)算ZnGa₂O₄體材料的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)常數(shù)。計(jì)算和模擬結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 引言
        1.1.2 光催化降解有機(jī)染料
        1.1.3 白光LED用熒光粉
        1.1.4 ZnGa₂O₄的基本性質(zhì)
    1.2 ZnGa₂O₄在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目的與主要研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第2章 計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 第一性原理計(jì)算
        2.1.1 密度泛函的理論基礎(chǔ)
        2.1.2 密度泛函理論的發(fā)展
        2.1.3 計(jì)算軟件——VASP
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)所用藥品與試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)所用材料及儀器與設(shè)備
        2.2.3 樣品制備方法與表征分析或性能測試手段
第3章 ZnGa₂O₄晶體結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)模擬分析
    3.1 引言
    3.2 ZnGa₂O₄晶體結(jié)構(gòu)模型的建立及優(yōu)化
    3.3 ZnGa₂O₄電子結(jié)構(gòu)的計(jì)算與分析
        3.3.1 ZnGa₂O₄的能帶結(jié)構(gòu)與能態(tài)密度
        3.3.2 ZnGa₂O₄載流子的有效質(zhì)量與遷移率
        3.3.3 ZnGa₂O₄晶體軌道哈密頓量布居分析
        3.3.4 ZnGa₂O₄電荷密度分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 ZnGa₂O₄自組裝納米結(jié)構(gòu)的制備及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 ZnGa₂O₄自組裝納米結(jié)構(gòu)的制備及表征分析
        4.2.1 ZnGa₂O₄自組裝納米結(jié)構(gòu)的制備
        4.2.2 ZnGa₂O₄自組裝納米結(jié)構(gòu)的表征分析
        4.2.3 ZnGa₂O₄自組裝納米結(jié)構(gòu)的生長機(jī)理
    4.3 ZnGa₂O₄自組裝納米結(jié)構(gòu)的光催化行為研究
        4.3.1 光催化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.3.2 模擬太陽光源激發(fā)下的光催化性能測試
        4.3.3 紫外光源激發(fā)下的光催化性能測試
        4.3.4 光催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 ZnGa₂O₄光學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 ZnGa₂O₄光學(xué)常數(shù)的計(jì)算及分析
        5.2.1 ZnGa₂O₄的介電函數(shù)
        5.2.2 ZnGa₂O₄的靜態(tài)介電常數(shù)
        5.2.3 ZnGa₂O₄的光學(xué)常數(shù)
    5.3 粉末型ZnGa₂O₄的制備及其光學(xué)性能研究
        5.3.1 粉末型ZnGa₂O₄的制備及表征分析
        5.3.2 粉末型ZnGa₂O₄的光學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3796573