[发明专利]一种定量分析溴化银团簇光催化性能的方法

摘要

本发明公开了一种定量分析溴化银团簇光催化性能的方法，该方法是基于量子化学密度泛函理论来表征和测定溴化银团簇的光催化性能，通过对溴化银团簇的结构研究，确定其稳定结构，并根据能带理论分析溴化银团簇的电子结构，吸收光谱以及价带和导带的位置，最终确定其光催化性能。结合相关的实验研究文献，归纳总结出一种表征测定团簇的光催化性能的方法。本方法无需任何实验，仅采用量子化学理论计算的方法即可以对溴化银团簇光催化性能进行表征；本方法可扩展到其他光催化剂光催化性能的测定和表征。

主权项

1.一种定量分析溴化银团簇光催化性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)团簇模型构建和优化根据已有的溴化银晶体结构数据，将其导入Material Studio软件中的Demol模块，创建团簇模型的初始结构，然后对其进行结构优化计算，构型优化和能量计算采用量子化学密度泛函理论DFT的GGA方法，电子交换势采用PBE函数，电子相关函数采用DFT Semi‑corePseudopots，基组选用DNP，计算得到最稳定结构；(2)电子结构和吸收光谱的计算在Castep模块中建立大小合适的晶格结构，将团簇的最稳定结构导入晶格结构，采用GGA，PBE方法计算溴化银团簇的电子能态结构，能带的组成和位置，以及团簇的吸收光谱；(3)光催化性能的分析与表征由计算所得到的吸收光谱所对应光的波长，能够分析溴化银团簇光响应区域是紫外区λ<400nm还是可见光区域λ介于400‑760nm，以及吸收光谱随团簇大小变化的规律；通过公式ECB＝X‑EC‑0.5Eg，其中X代表溴化银各原子电负性的几何平均值，EC是自由电子以氢为标准时的电势(～4.5eV)，Eg是溴化银体系的带隙，确定溴化银的导带的边缘位置；通过公式EVB＝Eg+ECB确定溴化银价带的边缘位置，由价带和导带的边缘位置就能够分析其氧化还原能力，从而判断其光催化性能的强弱，ECB越负，还原能力越强；EVB越正，氧化能力越强。