Understanding the role of transition metal single-atom electronic structure in oxysulfur radical-mediated oxidative degradation
Notice bibliographique
Résumé
The ubiquity of refractory organic matter in aquatic environments necessitates innovative removal strategies. Sulfate radical-based advanced oxidation has emerged as an attractive solution, offering high selectivity, enduring efficacy, and anti-interference ability. Among many technologies, sulfite activation, leveraging its cost-effectiveness and lower toxicity compared to conventional persulfates, stands out. Yet, the activation process often relies on transition metals, suffering from low atom utilization. Here we introduce a series of single-atom catalysts (SACs) employing transition metals on g-C3N4 substrates, effectively activating sulfite for acetaminophen degradation. We highlight the superior performance of Fe/CN, which demonstrates a degradation rate constant significantly surpassing those of Ni/CN and Cu/CN. Our investigation into the electronic and spin polarization characteristics of these catalysts reveals their critical role in catalytic efficiency, with oxysulfur radical-mediated reactions predominating. Notably, under visible light, the catalytic activity is enhanced, attributed to an increased generation of oxysulfur radicals and a strengthened electron donation-back donation dynamic. The proximity of Fe/CN's d-band center to the Fermi level, alongside its high spin polarization, is shown to improve sulfite adsorption and reduce the HOMO-LUMO gap, thereby accelerating photo-assisted sulfite activation. This work advances the understanding of SACs in environmental applications and lays the groundwork for future water treatment technologies.
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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) | 0,001 | 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 ».