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J-GLOBAL ID：201902288868421164   整理番号：19A0490798

現実的なTiO_2ナノ粒子をモデル化するための密度汎関数理論の使用,それらの光活性化および水との相互作用【JST・京大機械翻訳】

Using Density Functional Theory to Model Realistic TiO2 Nanoparticles, Their Photoactivation and Interaction with Water

著者 (3件)： Selli Daniele (Dipartimento di Scienza dei Materiali, Universita di Milano-Bicocca, via R. Cozzi 55, 20125 Milano, Italy) ,  Fazio Gianluca (Dipartimento di Scienza dei Materiali, Universita di Milano-Bicocca, via R. Cozzi 55, 20125 Milano, Italy) ,  Valentin Cristiana Di (Dipartimento di Scienza dei Materiali, Universita di Milano-Bicocca, via R. Cozzi 55, 20125 Milano, Italy)
資料名： Catalysts (Web)  (Catalysts (Web))
巻： 7  号： 12  ページ： 357  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7154A  ISSN： 2073-4344  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 現実的なサイズの二酸化チタンナノ粒子の計算モデリングは実験との直接比較に非常に適しているが,それはまたかなり要求される仕事である。最近,1.5nm(300原子)から4.4nm(4000原子)までの直径を持つ,大きさの増加の化学的に安定な球状チタニアナノ粒子に対して,大域的に最適化された最小構造を得るための多重ステップ/スケール手順について研究した。最初の自己無撞着電荷密度汎関数強束縛(SCC-DFTB)法を用いて,全体的に最適化された構造を得るための熱アニーリングシミュレーションを行い,次にそれらを微細化し,構造的および電子的性質の記述において高精度を達成するためにハイブリッド密度汎関数理論(DFT)を用いた。これはまた,DFT(B3LYP)結果と比較してSCC-DFTB性能を評価することを可能にした。更なるステップとして,ハイブリッドDFTにより中サイズのナノ球における電子/正孔対形成,分離,トラッピング及び再結合を含む光励起及び光電子放出過程を調べた。最後に,SCC-DFTBに対する最近定義された新しいパラメータの新しいセットが,水性環境における大きな現実的ナノ粒子をモデル化するための道を開く,チタニア/水多層界面の適切な記述を可能にすることを示した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 多層 ,  多重化 ,  界面 ,  *密度汎関数法 ,  *モデリング ,  精密化 ,  *ナノ粒子 ,  最適化 ,  再結合 ,  正孔 ,  電荷 ,  シミュレーション ,  *相互作用
準シソーラス用語： トラッピング ,  二酸化チタン , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： ナノ球 ,  模擬拡張X線吸着微細構造(EXAFS) ,  励起子 ,  トラッピング ,  チタニア/水界面 ,  SCC-DFTB ,  B3LYP

分類 (2件)： 半導体結晶の電子構造  (BM02060N) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z)

引用文献 (91件)：

• Sang, L.; Zhao, Y.; Burda, C. TiO2 Nanoparticles as Functional Building Blocks. Chem. Rev. 2014, 114, 9283-9318.
• Ma, Y.; Wang, X.L.; Jia, Y.S.; Chen, X.B.; Han, H.X.; Li, C. Titanium Dioxide-Based Nanomaterials for Photocatalytic Fuel Generations. Chem. Rev. 2014, 114, 9987-10043.
• Schneider, J.; Matsuoka, M.; Takeuchi, M.; Zhang, J.; Horiuchi, Y.; Anpo, M.; Bahnemann, D.W. Understanding TiO2 Photocatalysis: Mechanisms and Materials. Chem. Rev. 2014, 114, 9919-9986.
• Tong, H.; Ouyang, S.; Bi, Y.; Umezawa, N.; Oshikiri, M.; Ye, J. Nano-photocatalytic Materials: Possibilities and Challenges. Adv. Mater. 2012, 24, 229-251.
• Cargnello, M.; Gordon, T.R.; Murray, C.B. Solution-Phase Synthesis of Titanium Dioxide Nanoparticles and Nanocrystals. Chem. Rev. 2014, 114, 9319-9345.

タイトルに関連する用語 (7件)： 現実 ,  ナノ粒子 ,  モデル化 ,  密度汎関数理論 ,  光活性化 ,  水 ,  相互作用