Photocatalytic splitting of water on g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>-based single-atom Pt catalysts with stable “sandwich” structure: a combined first principles and semi-empirical investigation
Notice bibliographique
Résumé
Solar-to-hydrogen energy conversion is a promising strategy to solve environmental pollution and energy crisis by utilizing photocatalytic water splitting. In this work, a “sandwich” structure of g-C3N4-based single-atom platinum (Pt) catalyst for photocatalytic water splitting is proposed and investigated using a combined first principles and semi-empirical study method. The calculation results indicate that, without any co-catalyst, the photogenerated holes in the valence band of BL-g-C3N4 cannot oxidize H2O to O2, and its oxygen evolution reaction (OER) performance is not better than that of the pristine monolayer g-C3N4. Significantly, the photogenerated holes in the valence band of the “sandwich”-structured photocatalyst g-C3N4–Pt1–g-C3N4 can oxidize H2O to O2 without any co-catalyst. That is, the OER performance of g-C3N4–Pt1–g-C3N4 is better than that of the pristine g-C3N4 and the pristine bilayer-g-C3N4 (BL-g-C3N4). However, it can be found that the introduction of single Pt atom confinement in the BL-g-C3N4 cannot effectively reduce hydrogen evolution reaction (HER) energy barrier or improve the hydrogen evolution kinetics of BL-g-C3N4. In other words, the introduction of the confined single Pt atom in the BL-g-C3N4 not only fails to improve HER performance of BL-g-C3N4, but deteriorates HER catalytic performance of BL-g-C3N4. These findings provide some theoretical insights for engineers to prepare photocatalysts with higher activity and stability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».