CTAB调控溶剂热制备C3N4及光催化性能的研究(5)
1。4。4降解内分泌干扰物
这些年来，我们逐渐开始注意到一种潜在的典型污染物，这就是内分泌干扰物。从一方面说它给我们的生活带来了巨大的便利，但从另外一方面来看它也能通过在生物体内的累积给生物带来巨大的危害。而利用g-C3N4作为催化剂的光催化技术因其绿色、环境友好的优点而被广泛运用于降解内分泌干扰物，并且还存在着巨大的改进和发展空间。
Xia等[[[] Xia J X, Di J, Yin S, et al。 Solvothermal synthesis and enhanced visible-light pHotocatalytic decontamination of bispHenol A（BPA）by g-C3N4 / BiOBr heterojunctions。 Materials Sciencein Semiconductor Processing,2014，24： 96-103。]]利用EG辅助溶剂热法成功的复合了g-C3N4与BiOBr半导体光催化剂。从实验结果中可以得知，g-C3N4均匀的分散在BiOBr的表面从而与之结合生成粒径1至2萎靡的球状复合材料[12]。在降解典型无色有机物双酚A（BPA)的实验中，此种催化剂相比于纯g-C3N4和BiOBr有着更强的光催化性能，从而可以达到更好的降解效果。
1。5石墨相氮化碳在其他方面的应用
1。5。1作为储能材料
g-C3N4纳米材料是一种独特的惰性物质，它的独特点在于它在不同的pH条件之下都能保持自身的特性，这个特点决定了它在很多的行业都有着广泛的运用。而将g-C3N4作为储能材料则是较为常见的一种。相比于一般的储能材料，g-C3N4纳米材料是一种二维与三维相结合的纳米材料并且有着更大的比表面积，故g-C3N4纳米材料是一种极其优秀的储能材料。
1。5。2合成有机物
Goettmann等利用制备好的g-C3N4催化剂在以苯为底物的溶液中与不同种类的亲电试剂发生Friedel-Crafts酰基化反应，此催化剂在这些反应中体现出的催化活性都比较良好。在这之中，催化剂在与亲电试剂甲酸、四甲基溴化铵的反应中表现出了最强的催化性能，这两个反应的转化率和产率都达到了百分之百。另一方面，Song等将反应温度控制在50oC，并在可见光的照射下用不同的反应介质来催化苯甲醇与醇使它们进行脂合成反应。从实验结果中，我们可以明显的看出，在光照条件下，该催化反应的效率和产率会得到明显的提高。而且，若此时采用SnO2/g-C3N4作为光催化剂的话，催化活性会得到进一步的加强。
1。5。3二氧化碳的固定转化
众所周知，自然界的植物每天都需要进行光合作用来进行新陈代谢，而植物本身将空气中的二氧化碳分子吸收便是光合作用的第一个步奏。而这个步奏从深层次上来说就是通过二氧化碳分子和氨基甲酸盐组氨酸的反应，并以此反应为基础来达到生成氧气的目的。此外我们可以知道g-C3N4的化学结构式中含有很多的N-C=N官能团，所以说，氮化碳对二氧化碳气体具有极为优异的固化效果[[[] 王澍涵。 石墨相氮化碳基化催化材料的制备与性能研究。 武汉理工大学硕士论文， 2013]]。总而言之，此项研究的进展对我国的生态文明建设起到了强大的推动作用。
1。5。4利用光催化制取氢气和氧气
在可见光的照射下利用可见光的光催化作用将H2O分解成O2和H2，这是一种将太阳能转化成为清洁能源来使用的方法，是缓解当今时代地球的能源危机以及环境污染的最合适的方法。而寻找合适的材料并将其制作成高效的光催化剂则是其中极为关键的一步。1972年杂志上第一次发表了有关光解水反应的论文，而论文中采用二氧化钛作为催化剂。自那时以来，人们又发现了各种各样、种类繁多的金属化合物可以加速光催化反应的进程，但是这些光催化剂却各有各的瑕疵。比如说，有些催化剂化学性质不稳定，有些催化剂比表面积不够大。。。。这些缺点严重的影响了这些材料作为催化剂是的催化效率，从而制约了它们作为催化剂在现实世界中被大力推广的可能性。而石墨相氮化碳（g-C3N4）则是在近几年来进入我们的视线，作为一种典型的聚合物半导体，它的内部存在着高度离域的π共轭体系，这种体系是由于结构中的碳原子和氮原子通过SP2杂化所形成的。Wang等人以态泛函理论为基础仔细的研究了它那独特的半导体能带结构，发现N pz轨道构成了它的最高已占据轨道(HOMO), 而C pz轨道组成它的最低未占据轨道(LUMO)，可以发现最高可占据轨道和最低未占据轨道之间存在着2。6 eV的禁带宽度，这一点决定了太阳光谱中波长比475纳米小的蓝紫光可以被其吸收。更加关键的是，石墨相氮化碳的最高已占据轨道和最低未占据轨道的带边位置分别处于+1。6 v和-1。0 v NHE(标准氢电极）比较适合，可以利用它的热力学性质来将水分解以制取氢气和氧气。石墨相氮化碳的HOMO位置处于1。6V (vs NHE), 低于氧气的电极电位（φO2/H2O=1。23 V）, 这一点表明光生空穴能通过氧化水生成氧气; 此外，我们还可以知道石墨相氮化碳的LUMO位置在−1。0 V(vs NHE), 明显比氢气的电极电位（φH+/H2=0 V）更高, 这体现了光生电子还具有很强的还原能力, 可以使水得到还原产生氢气。。综上所述，从理论上来说石墨相氮化碳可以作为一种具备可见光响应的光催化剂并被广泛应用于光催化领域。