CTAB调控溶剂热制备C3N4及光催化性能的研究(3)
1。1 光催化剂的优点及其在环保领域中的应用
众所周知，太阳能取之不尽用之不竭，且天然无害、绿色环保，对环境没有污染，是缓解“能源危机”和“环境污染”的“黄金能源”。若用可以捕集光的装置配置在半导体材料的表面，利用自然界中的太阳光在固-液相界面中通过水的催化分解来产氢，实现光能和化学能之间的转化，这将是一种价廉且易于操作的途径。而光催化技术是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术。它根据半导体氧化物材料在光照下表面能受激活化的特征,达到氧化分解有机物,还原重金属离子,杀灭细菌和消除异味等效果[[[] 周建伟。 铋系半导体光催化剂及其应用研究进展。 化学工程师， 2007,12：002]][[[] 施小靖。 卤氧化铋纳米结构微球的制备及其光催化性能。 河南大学硕士论文， 2013,06,01]]。并且符合我国的“科学发展观”理论，是一项值得推广的技术。利用光催化将太阳能转化为人类可直接利用的能量，并解决地球的资源短缺和环境破坏等问题是可再生清洁资源研究的一个方向。
相比于其它寻常的催化剂，光催化剂凭借其优秀的氧化能力有着许多特别的优点。例如绿色、环保、无污染。并可以大量的用于环境污染的治理方面。其一为水质的处理。在当今的中国，大部分的污水处理技术适用于处理大流量和高浓度的废水（例如一部分的工业废水），而对较低浓度和流量的污水则涉及的比较少（例如一部分的生活污水），效果也不是很好。这个问题让很多科学家所费解，而随着淡水资源的紧缺，对于后一种污水的处理是非常有必要的，而光催化技术则是这个问题完美的解决方案，反应能江水中的油污、有机无机等化合物转化为无害的物质，使水质得到保障。其二，它还可以解决由于城镇化所产生的热岛问题，具体的方法是建造一个蓄水型的屋顶，将一层二氧化钛涂在其表面上，雨水流经这里会得以蒸发，吸收热量，降低温度，从而对热岛效应产生一定的抑制作用。此外，相比于其他的方法，光催化不需要另外的电子受体，条件较易于控制，故可用于医疗保健方面，如杀癌细胞、洁牙等。最后，光催化剂还能作为涂料来净化室内的空气，极大程度上降低了室内人们吸入有毒物质患病的概率。
1。2光催化研究的进展
1。3 石墨相氮化碳
作为一种无金属聚合物半导体，石墨相氮化碳具有独特的电子结构和优异的化学稳定性。首先，相比于TIO2、ZnO等其他常见的光催化剂，它有着较窄的带隙能（2。7eV）,这使它对波长小于460nm的可见光具有较强的吸收作用。其次，它有着良好的化学稳定性，热稳定性以及独特的电子结构，故在光催化分解污染物、有机合成等方面有着极为广泛的利用。再次，它的价格低廉，环保无毒，结合着较强的可见光活性和极高的稳定性，人们经常用它作为催化剂来制取氢气。最后，由于石墨相氮化碳有着如同金刚石一般接近完美的硬度、不错的韧性以及优秀的摩擦、电子、化学特性，让它在电子激发装置、可变能带半导体以及坚硬透明膜等方面得到了广泛的利用[[[] 李雪飞，刘伟，詹宝庆，等。吉林大学学报， 2009。09:1057]]。
我们可以从某种化合物的组成元素来分析这种化合物的性质和特点。石墨相碳化氮化合物是由C和N两种元素所构成，作为一种半导体材料，它那特殊的结构使它拥有着不错的光催化性能，从而给了它成为高效光催化剂的巨大潜力。同种物质的结构性质决定着它（们）的应用领域，而g-C3N4有着独特的类石墨层状的堆积结构，这种特殊的结构带给了它极为优越的物化性质，在材料、电子、物理和化学领域存在极大的发展空间，很多业界人士都给予其高度的评价。