低维石墨相氮化碳合成方法研究进展
Chemical Industry and Engineering Progress（2022）
Abstract
作为一种非金属半导体材料,石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的物理和化学性质及优异的光催化性能,在能源和环境催化等领域展现出良好的应用前景,但体相g-C3N4存在聚合度低、比表面积小、活性位点少等缺点,制约了其进一步应用.将体相g-C3N4合成为各种低维度g-C3N4是改善上述缺陷的有效策略之一.基于以上改性策略,本文系统介绍了近年来具有零维、一维、二维和三维纳米结构的低维度g-C3N4的主要合成方法,分析了不同维度对g-C3N4的能带结构、光生电子和空穴的产生和转移效率、光吸收能力和光催化性能的影响,总结了不同维度材料在能源和环境催化等领域的具体应用,同时指出目前研究工作普遍存在反应机理不够深入、缺乏大规模合成和工业应用等问题,展望了未来在加强理论深度研究的同时,需要进一步拓展g-C3N4在废水、废气的工业化治理和碳转化等领域的关键技术开发,以期为后续的研究工作提供方向和指引.
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