（5）热解有机物

这是通过有机物前驱体不断的进行缩聚来制备g-C3N4的方法,这种方法非常的直接有效。三聚氰胺是最先被用来做反应原料的，这是因为三聚氰胺完美的脱氨产物在结构上与Teter等人预言的石墨相C3N4恰好是一致的。而在以后的实验研究中，研究者们发现在缩聚的过程中,会产生一种蜜勒胺(2,5,8-三氨基-3-三嗪)的中间体，它是层状结构的,并且对其再进行缩聚反应就可以得到g-C3N4材料[22]。为了得到不同的缩聚产物，可以把前驱体加热至不同温度，反应前躯体的缩聚度会跟随着热解温度的提高而不断地增高,而与此而来的是C/N的值会变低[22]。处理氮化碳选择的是在密封的石英安瓶中，在真空下进行高温处理,而这样处理的好处是提高了产物的有序度,并且还可以有效地阻止了N元素含量的降低[22]。另外，如果想得到如纳米小球,微孔材料,介孔材料，纳米管等各种纳米结构,那么就可以将纳米尺寸的物质加入到具有液体特性的前驱体中作模板。

Thomas等人通过差示扫描量热法分析研究了在缩聚反应前的驱体分子的反应过程[23],如图1-3所示最终他们发现前驱体是先聚合再缩聚的反应，首先是通过聚合反应来形成三聚氰胺,紧接着的就是一个去氨的缩聚反应。当反应温度加热到350℃时，就会生成三聚氰胺；持续加热，在温度为390℃左右时，三聚氰胺就会重新排列，然后形成3-s-三嗪。当反应温度持续加热到520℃左右时,3-s-三嗪这种结构单元就会发生缩聚过程，缩聚成层状聚合的氮化碳,而当反应温度高于600℃时，就会导致生成的物质结构不稳定,然而当温度加热到700℃时,C3N4就会发生分解，分解为氮气与氰基碎片[23]。1-3由氰胺制备g-C3N4的反应路径[23]Fig1-3Preparationofg-C3N4reactionpathbycyanamidesystem[23]在不同的反应体系中，例如一个体系是密闭的，而另一个是开放的，那么反应得到的产物就会不一样。在反应温度约为390℃时,三聚氰胺就会重新排列从而形成3-s-三嗪(C6N7)这一中间产物，而且3-s-三嗪(C6N7)的结构是十分稳定的。如果是在密闭的玻璃反应体系中,当反应温度达到400℃时就可以停止反应，由于氨的分压比较的高,所以是可以将3-s-三嗪(C6N7)分离出来。而如果是在开放的柑锅体系中,那么氨的分压就会比较的低,通过元素分析得到C/N的闪比就可以发现反应平衡会向生成低聚物或者聚合物的方向移动，这时候就需要将温度加热到500℃，然后再对这个温度下的产物作进一步的热处理,然后再进行缩聚反应，就能够得到缩聚程度更好的氮化碳聚合物[22]。

为了进一步的说明加聚和缩聚的反应过程，可以采用从头计算法来说明。随着加聚程度的增加，分子的结合能也随之增加,那么就可以说明单氰胺形成了三聚氰胺。而三聚氰胺再进行缩聚反应，就会先形成亚稳中间体melam,然后再聚合形成蜜勒胺,最后蜜勒胺分子才会聚合形成C6N8层状结构[22]。