STUDY OF TiO2 NANOPARTICLES’ STRUCTURE USING DENSITY FUNCTIONAL THEORY BASED TIGHT BINDING METHOD
Abstract
The different structure and size of TiO2 nanoparticles ranging from 0.8 nm to 2.7 nm with two different phases of anatase and rutile were studied by Density Functional theory based Tight Binding (DFTB) method. The results showed that the stability of the rutile phase was better than that of the anatase phase. Based on calculation of the electronic properties of particles, the energy band gap of rutile particles was comparable to that of bulk structure. In contrast, the energy band gap of the anatase changed irregularly. Moreover, the formation energy that was used for forming the particles was inversely proportional to their size based on computation of energy. The results provided useful instructions for practical applications in fabrication of TiO2 nanoparticles.
Downloads
References
điểm cấu trúc hạt nano TiO2 pha lỏng và vô định
hình. Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh; 2012.
[2] Phan Đình Tuấn. Nghiên cứu chế tạo bột TiO2 kích
thước nanomet và ứng dụng. Trường Đại học Quốc
gia Thành phố Hồ Chí Minh; 2010.
[3] La Vũ Thùy Linh. Công Nghệ Nano – cuộc cách
mạng trong khoa học kỹ thuật thế kỹ 21. Tạp chí Khoa
học và ứng dụng Trường Đại học Tôn Đức Thắng. 2010;12:47–49.
[4] Othman S H, Rashid S A, Ghazi T I M, Abdullah N. Effect of Postdeposition Heat Treatment on
the Crystallinity, Size, and Photocatalytic Activity of
TiO2 Nanoparticles Produced via Chemical Vapour
Deposition. Journal of Nanomaterials. 2010;p. 10.
[5] Ricci P C, Carbonaro C M, Stagi L, Salis M, Casu A,
Enzo S, et al. Anatase-to-Rutile Phase Transition
in TiO2 Nanoparticles Irradiated by Visible Light.
American Chemical Society. 2013;117(15):7850–7857.
[6] Senic Z, Bauk S, Vitorovic-Todorovic M, Pajic Natasa, Samolov A, Rajic D. Application of
TiO2 Nanoparticles for Obtaining Self- Decontaminating Smart Textiles. Scientific Techinical Review.
2013;61:63–72.
[7] Zhang H, Banfield J F. Size Dependence of the
Kinetic Rate Constant for Phase Transformation in
TiO2 Nanoparticles, Chem. vol. 17; 2005; 3421.
[8] Hamad S, Catlow C R A, Woodley S M. Structure
and Stability of Small TiO2 Nanoparticles. American
Chemical Society. 2005;109(33):15741– 15748.
[9] Huỳnh Anh Huy. Xác định cấu trúc bề mặt và dây
TiO2 bằng phương pháp phiếm hàm mật độ dựa trên
liên kết mạnh. Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và
công nghệ Trường Đại học Cần Thơ. 2016;T2015-90.
[10] Viên Tuấn Anh. Khảo sát cơ chế hấp thụ bề mặt TiO2
bằng phương pháp phiếm hàm mật độ dựa trên liên
kết mạnh [Luận văn Thạc sĩ]; 2015. Trường Đại học Cần Thơ.
