CTAB调控溶剂热制备C3N4及光催化性能的研究(6)
在此基础上, Wang等人用三乙醇胺作为电子给体、Pt纳米颗粒作为产氢助催化剂或者以硝酸银（AgNO3）作为电子牺牲剂、二氧化钌（RuO2）作为产氧助催化剂、氧化镧（La2O3）作为溶液缓冲剂, 分别研究了g-C3N4在改性前及其改性修饰后样品的光解水产氢气和产氧气的半反应性能。 我们可以很明显的看出，若经过可见光(λ > 420 nm)照射一段时间, g-C3N4可持续反应并生成氢气与氧气, 将石墨相氮化碳当作一种不含金属组分的聚合物半导体引入到光催化领域。近几年来, 石墨相氮化碳作为一种特殊的可见光催化剂, 在能源光催化、环境光催化、有机选择性光合成和光催化聚合物的制备等领域得到了广泛的应用,并被很多民众所推崇。
图1-1 聚合物melon的电子结构92
1。6石墨相氮化碳的制备
目前，石墨相氮化碳可以通过很多方法来进行制备，在研究初期科研工作者们一般通过物理法来研究合成α、β、c等硬度很大的石墨相氮化碳（g-C3N4）[[[] 陈天兵,李宗全。氮化碳的制备、结构与性能。材料科学与工程, 1998, 16: 6]]，物理法制备石墨相氮化碳的过程对主离子注技术、反应溅射技术、激光束溅射技术等[[[] 吴现成, 刘国汉, 陈光华。 氮化碳（C3N4）的研究进展。 甘肃科学学报, 1999, 11: 9]]技术均有所涉及。此外,科学家们改进材料，并用不同的原料采用机械球磨法制备出了g-C3N4粉末。这个方法相对于其他方法的最大优势在于它十分适合大规模的生产，可以集中生产力、提高生产效率，从而降低生产成本。除了物理法，很多科研工作者还通过化学法来制备石墨相氮化碳，在现实生活中用的较多的有四种，分别为固相反应法、溶剂热法、电化学沉积和热聚合法[[[] 王俊虎。 石墨相氮化碳的制备、改性及其光催化性能研究。 青岛科技大学硕士论文，2015]]。下面进行具体介绍。文献综述
1。6。1固相反应法
在使用固相反应法制备g-C3N4反应过程中，科研工作者们常常用到的反应原料主要为三聚氰氯、三聚氰胺等含有三嗪结构的化合物。其优点是可以减少反应中的能耗，并且可以对化合物的形成起到促进作用。比如说，khabasheku等[[[] KhabasheskuV, ZimmermanJ, Margrave J, Powder Synthesis and Characterization of Amorphous Carbon Nitride。 Chem。 Mater, 2000, 12:3264]]人通过把三聚氰氯和LiN3作为反应物，并把反应温度控制在300摄氏度左右，在此条件下通过固相反应法成功制得碳/氮摩尔比为3/4的石墨相氮化碳。以此为基础, Zhang等[[[] Zhang Z, Leinenweber K, Bauer M,et al。 High-Pressure Bulk Synthesis of Crystalline C6N9H3·HCl: A Novel C3N4 Graphitic Derivative J。 Am。 Chem。 Soc, 2001,123:7788]]用同种方法变换反应的前驱物，提升一定的温度，在一个大气压的条件下制备出了结晶度及其优异的g-C3N4。再接着，Gu[[[]Yan S, Li Z, Zou Z。 Photodegradation of Rhodamine B and Methyl Orange over Boron-Doped g-C3N4 under Visible Light Irradiation。 Langmuir, 2010, 26: 3894 ]]等又通过对Zhang方法进行了进一步的改良并由此制备出了纯度不是太高的材料。Guo等人力图通过对前辈实验的继续深入完善来制得更好的g-C3N4，他们分别用三聚氰氯与三种不同的化合物进行反应从而可以制得三类不同的材料。有些科研工作者还从实验中发现，固相反应法可以对纳米结构合成过程中的反应条件起到控制作用, 之后，他们便以这个结论为基础继续进行实验探究并成功地制得具有纳米棒结构的无定形石墨相氮化碳（g-C3N4）。此次实验的原料是将反应温度控制在500摄氏度并用三聚氰氯和LiN3经过一段时间的反应从而制取得到的，其C/N摩尔比值较高，达到了4/5。Lu等受此启迪后调整反应温度和压力，使用锌粉作为催化剂来催化三聚氰氯与NaN3之间发生的聚合反应,反应中得到直径在3−6 纳米的石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米材料。Li等[[[] LiY, Zhang J, Wang Q, et al。 Nitrogen-Rich Carbon Nitride Hollow Vessels: Synthesis, Characterization, and Their Properties。 J。 Phys。 Chem。 B 2010, 114: 9429 ]]继续改变温度和压力，以三聚氰氯和三聚氰胺为原料, 得到具有空心结构的石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米棒。上述的研究者制出的这些材料均为三嗪环结构单元的化合物通过固相反应法而制得的。然而近年来,有两位科学家利用一种七嗪环结构的g-C3N4作为原料分别制出了另一种七嗪环结构的石墨相氮化碳（g-C3N4）以及一种同时拥有三嗪环和七嗪环这两种结构单元的石墨相氮化碳（g-C3N4），这两种材料的C/N摩尔比值近乎于3/4。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-