Unraveling the dipole field in ultrathin, porous, and defective carbon nitride nanosheets for record-high piezo-photocatalytic H2O2 production
Notice bibliographique
Résumé
Piezo-photocatalysis is capable of concerting mechanical vibration into chemical energy, portraying a promising alternative technology for H 2 O 2 production. However, low mechanical energy conversion efficiency and constrained surface active sites hinder its practical application. Herein, ultrathin porous carbon nitride nanosheets with controlled carbon vacancies and oxygen doping (OCN-X, where X represents the calcination temperature) are synthesized by thermal oxidation etching to achieve unprecedented piezo-photocatalytic H 2 O 2 production. The carbon vacancies and oxygen doping cause the formation of asymmetric structure of triazine unit with a strong dipole field, which creates spontaneous polarization field to speed up directional electron transfer to the nitrogen active sites for effective piezo-photocatalysis. Meanwhile, the ultrathin and porous structure formed by hot-oxygen etching enhances the mechanical energy conversion efficiency and collaboratively induces adsorbed oxygen via indirect two-electron oxygen reduction reaction (ORR) transfer pathway to effectively produce H 2 O 2 . Consequently, without any co-catalysts, the as-prepared OCN-460 displays record-high piezo-photocatalytic H 2 O 2 production rate of 19.30 mmol g −1 h −1 , far outdistancing those previously reported for piezo-photocatalysts. Furthermore, it also still maintains a notable piezo-photocatalytic activity of 2.87 mmol g −1 h −1 in the pure water system. This work offers some new insights for the future design of an effective piezo-photocatalytic H 2 O 2 production system. • Ultrathin porous g-C 3 N 4 nanosheets with carbon vacancies and oxygen doping were prepared. • Record-high piezo-photocatalytic H 2 O 2 production was achieved. • Dipole field in ultrathin, porous, and defective g-C 3 N 4 nanosheets was revealed. • Piezo-photocatalytic mechanism was revealed by state-of-the-art characterizations.
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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 ».