Моделирование и исследование наноструктур на основе диоксида титана

Цель: разработка нового метода квантово-механического моделирования больших наносистем, а также формирование и исследование строения, свойств фотокаталитических систем на основе диоксида титана. Приведено описание вариационного принципа, который может быть использован для нахождения электронной плотности и полной энергии в рамках теории функционала плотности без решения уравнений Кона - Шэма, который достаточно корректно описывает изученные системы и обеспечивает большую скорость расчета. Представлены результаты сравнительного исследования синтезированных наноструктурных фаз диоксида титана с добавками Li, Na, K, WO₃, а также частиц, полученных методом электроразрядного диспергирования титана в водном растворе перекиси водорода. Выявлены особенности фазового строения, термической стабильности, оптических характеристик и фотокаталитической активности исследованных систем в реакциях разложения метиленового синего при облучении УФ-видимым светом и окисления углерода при высоких температурах. Представлены результаты исследования наночастиц TiO₂ со структурой анатаза, полученных воздействием импульсного лазерного излучения на мишень из диоксида титана. Показаны зависимости гранулометрических характеристик и фазового состава от интенсивности лазерного излучения, температуры подложки и изотермического отжига.