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文档简介

1、石墨相氮化碳（g-C3N4）材料简介,引言 g-C3N4的合成制备 g-C3N4的材料改性 g-C3N4的应用领域 展望,1. 引言,Fujishima,TiO2 光解水示意图,1967,1. 引言,常见半导体在pH=0时的禁带宽度以及与标准氢电极电位、真空能级的相对位置,带隙较宽对可见光响应弱或无响应 （如TiO2、ZnO） 带隙较窄部分光腐蚀现象严重（如CdS） 均含有过渡金属元素,1. 引言,2008年,王心晨,1. 引言,优点：非金属半导体、原料丰富价格低、带隙合适、化学稳定且无毒 缺点：比表面积比较低、有限的可见光吸收、光生载流子易复合,2. g-C3N4的合成制备,主流方法：热聚合

2、简单、快捷、大批量 其他方法：CVD、溶剂热复杂、耗时、产量低,2. g-C3N4的合成制备,Tri-s-triazine,2. g-C3N4的合成制备,Urea : 58 m2/g Thiourea: 18 m2/g Dicyanamide: 10 m2/g,2. g-C3N4的合成制备,nanoflower,nanorod,Templates: SiO2 AAO CaCO3 ionic liquids surfactants,3. g-C3N4材料改性,增加比表面积 增加可见光吸收范围 抑制光生电子-空穴的简单复合,目的,3. g-C3N4材料改性,I. g-C3N4的剥离,石墨,石墨烯,

3、Bulk g-C3N4,g-C3N4 nanosheet,0.9-2.1 nm 3-6 layers,3. g-C3N4材料改性,II. 元素掺杂,金 属 元 素：Fe、Cu、Zn、Ni等 非金属元素：O、P、S、B、I、F等,P,133.1 eV,CB,VB,Midgap states,2.2 eV,2.68 eV,3. g-C3N4材料改性,III. 有机分子共聚,嘧啶,噻吩,吡啶,3. g-C3N4材料改性,IV. 构建异质结,4. g-C3N4的应用领域,I. 光解水,2008: 100mol/h/g 2019: 10mmol/h/g,4. g-C3N4的应用领域,Bacterial Disinfection,II. 光降解污染物/杀菌,H,OH,Pollutants,Degradation products,OH,OH,Pollutants,Degradation products,水相中,4. g-C3N4的应用领域,III. CO2还原,目标产物的选择性取决于g-C3N4的纳米结构设计以及能带位置的构建,5.展望,开发可量产的剥离方法来制备单（几）层g-C3N4纳米片 寻找有效的水分解及CO2还原助催化剂，尤其是非贵金属助催化剂 提高光催化反应

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