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J-GLOBAL ID：201202295852521713   整理番号：12A1717841

LaFeO₃-NaTaO₃固溶体の電子構造,光学的性質と光触媒活性

Electronic Structure, Optical Properties, and Photocatalytic Activities of LaFeO₃-NaTaO₃ Solid Solution

著者 (8件)： KANHERE Pushkar (Nanyang Technological Univ., Singapore) ,  NISAR Jawad (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  TANG Yuxin (Nanyang Technological Univ., Singapore) ,  PATHAK Biswarup (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  AHUJA Rajeev (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  AHUJA Rajeev (Royal Inst. of Technol. (KTH), Stockholm, SWE) ,  ZHENG Jianwei (Inst. of High Performance Computing, Singapore, SGP) ,  CHEN Zhong (Nanyang Technological Univ., Singapore)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 116  号： 43  ページ： 22767-22773  発行年： 2012年11月01日 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 一般的な固相法によって固溶体光触媒,Na_1-xLa_xFe_1-xTa_xO₃(x≦0.06)を合成し,その光物理学的性質と電子構造について各種の実験手法と遮蔽ハイブリッド密度関数(HSE06)計算によって研究した。FeドープNaTaO₃とLaFeO₃-NaTaO₃固溶体は可視光域(λ>420nm)で吸収を示す。この固溶体光触媒は可視光照射下で光触媒的水素生成(0.81μmol・h^-1・g^-1)を示す。DFTによる研究から,TaサイトのFeによる置換によってFe 3dとO2pによって誘起されたエネルギー状態によるバンドギャップの狭小化が起こることがわかった。DFTによって予測された光学的性質は実測値と良く一致し,相対的結合エネルギーの計算値からLa-Fe共ドープ系が対応する非ドープ系よりも安定であることを示した。ハイブリッドDFT計算から,NaTaO₃へのFeとTaの共ドーピングによって原子価バンドの近くにバンド状の占有された状態が生成し,これが可視光によって駆動された光触媒作用に対して有利となる。一方,FeドープNaTaO₃は光触媒的還元プロセスに対して不利なFe 3d非占有ミッド-ギャップを有することがわかった。

シソーラス用語： *タンタル酸ナトリウム ,  *ペロブスカイト型結晶 ,  *ランタン化合物 ,  *鉄酸塩 ,  *電子構造 ,  光学的性質 ,  光触媒 ,  *触媒活性 ,  *固溶体 ,  密度汎関数法 ,  走査電子顕微鏡 ,  結晶構造
準シソーラス用語： *鉄酸ランタン ,  FE-SEM

分類 (3件)： 塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  その他の触媒  (CB06123Z) ,  分子の電子構造  (BH05010Q)

タイトルに関連する用語 (4件)： 固溶体 ,  電子構造 ,  光学的性質 ,  光触媒活性