关于解决g-C3N4在光催化制氢领域的两个局限的研究进展

来源：精细化工杂志2021年第11期北京时间：

作者：王立志

摘要：随着工业的发展，化石燃料消耗巨大，环境问题也日益突出，寻找一种绿色新型能源已成为一个被广泛讨论的问题。氢气是一种清洁、可再生燃料，利用光催化剂分解水制氢气是一种制取氢气的有效途径。石墨碳氮化物（g-C3N4）作为光催化剂不仅成本低、反应稳定，而且其尺寸、厚度、结构、形貌等可控，在众多光催化剂中脱颖而出。但g-C3N4目前在光催化领域主要存在两个局限：g-C3N4不能有效地吸收光来产生足够多的光生电子-空穴对；g-C3N4不能有效的运输及分离光生电子-空穴对，以至于电子与空穴的复合率较高。文章综述了g-C3N4在光催化制氢领域的进展成果，分析了g-C3N4存在的问题并总结了其改进方法，最后对g-C3N4进行了展望，以期为设计高效、稳定的光催化制氢材料提供参考。

关键词：光催化;石墨碳氮化物;制氢;水分解;两个局限

基金资助：昆明市科学技术局科技计划基金（2019-1-G-25318000003480）；国家自然科学基金（21766016）；云南省“万人计划”基金（YNWR-QNBJ-2018-198）；云南省基础研究计划青年项目（202001AU070023）；倪永浩院士工作站（2019IC002）；昆明市科学技术局科技创新要素聚集计划重点项目（2019-1-A-24657）