(2)g-C3N4的热重分析显示其在600℃时依旧具有非易失性;620℃时会损失重量,这说明g-C3N4发生了热分解汽化;680℃时,g-C3N4全部分解,如图1。3。

图1。3 g-C3N4的热重曲线

Fig。1。3 Thermal weight curve of g-C3N4

(3)g-C3N4具有稳定的化学稳定性。例如:如果用丙酮或者乙醇处理g-C3N4,三十天后我们发现g-C3N4的性质结构均没有发生改变。如果把g-C3N4与熔融的碱金属接触,可以得到g-C3N4的水解结构。文献综述

    (4)g-C3N4是一种半导体材料,故而能够显示出半导体的吸收性能。例如:如果我们用光照射其表面,将会发现其最强吸收波长在420nm处,所以在制备g-C3N4时要考量其吸收波长因素。另外,wang等人通过DFT计算得到了g-C3N4的带隙结构,见图1。4。

图1。4类石墨结构氮化碳的电子结构

Fig。1。4 Electronic structure of Graphite like carbon nitride

(5)因为g-C3N4的晶体结构对称性较差,所以其非线性光学系数很大,我们可以把g-C3N4作为一种性能优异的非线性光学材料。实验研究表明:氢化后的碳氮薄膜的光学带隙较宽。我们发现对于制得的含有很高sp3-C含量的碳氮薄膜,其光学带隙更是达到3。8eV,所以我们认为相比较于引入N、C的两种不同结合态sp2/sp3的比值对碳氮薄膜的光学带隙影响更大。

1。2。2。4 g-C3N4的制备

目前国内外合成C3N4常用的方法有:

①高温高压合成[7]

从热力学和动力学的角度来说,高压合成氮化碳的原因在于N2具有三维链C3N4的氮化碳分子(具有较大的分子体积),理论计算认为α-C3N4在68GPa时转化为立方C3N4,类石墨C3N4则在12GPa转化为立方C3N4。如果温度太高,氮会以N2的形式逸出,那么之后产物中的N含量都较低。

②溶剂热合成[8]

溶剂热合成法具有以下特点:(l)溶剂中温度变得相对温和,N不易流失;(2)反应更容易发生在固液相界面或者被溶剂化了的物质表面。因为三聚氰胺具有C3N4骨架,所以很适合做反应原料。最先采用这种办法制取碳氮化合物的是MontigaudH等人,但是其结晶性较差并且不稳定,MontigaudH等认为材料中含有太多的氢原子是导致其结晶性较差的原因。之后研究结果也都证实了合成类石墨相且碳氮比接近理论值。另外,其它含三嗪环(C3N4)及(C3N4)的有机物,如CCl4和NH4Cl[9]也被用作反应原料来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-。

③热解有机物

热解有机物是用前驱体自身的缩聚过程来制备g-C3N4简便的方法。三聚氰胺(C3N6H6)因为其完美的脱氨产物和Teter等人预言的石墨相C3N4在结构上一致,因此最先被考虑用做反应原料。在具有液体特性的前驱体中加入纳米尺寸的物质作模板,可以得到各种纳米结构,如纳米小球[10]、介孔材料[11,13]、微孔材料[14]等。Thomas等通过差示扫描量热法(DSC)研究了缩聚前驱体分子的反应过程

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