类石墨相C3N4光催化剂改性研究

来源：化学进展杂志2016年第1期北京时间：

作者：徐建华, 谈玲华, 寇波, 杭祖圣, 姜炜, 郏永强

单位：1. 南京工程学院材料工程学院 南京 211167;<br />\r\n2. 江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室 南京 211167;<br />\r\n3. 南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心 南京 210094

摘要：半导体光催化技术不仅可以将太阳能转化为化学能,还可以直接降解和矿化有机污染物,因此其在抑制环境污染和解决能源短缺方面具有广阔的应用前景。类石墨相氮化碳(g-C3N4)具有独特的电子能带结构、优异的热稳定性以及化学稳定性,因此g-C3N4作为一种廉价的无金属光催化剂被广泛应用于光解水制氢产氧、污染物降解、光催化CO2还原、抗菌和有机官能团选择性转换等领域。然而,传统热缩聚法合成的g-C3N4光催化剂比表面积小、禁带宽度大、光生电子-空穴易于复合、光生载流子传输慢,抑制了其光催化活性。为了进一步提高g-C3N4的光催化活性,出现了多种改性方法。本文针对g-C3N4光催化剂的改性研究,综述了近年来国内外在g-C3N4光催化剂改性方面的重要研究进展,如采用模板法优化g-C3N4的纳米结构、元素掺杂及共聚合调控g-C3N4的能带结构、贵金属沉积或半导体复合提高光生载流子分离效率等。最后,本文还展望了g-C3N4光催化剂在改性方面的未来发展趋势。

关键词：类石墨相氮化碳,半导体,太阳能,光催化,改性

基金资助：江苏省高校自然科学研究课题(No.14KJD430002),江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室开放基金(No.ASMA201408),江苏省自然科学基金项目(No.BK20130747),南京工程学院校级科研基金项目(No.ZKJ201402),江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(No.201511276013Z),以及南京工程学院大学生科技创新基金项目(No.TZ20160003,N20150207)资助