深色石墨相氮化碳的调控合成及其光催化性能研究进展
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2025-12-11
编号:FTJS107657
篇名: 深色石墨相氮化碳的调控合成及其光催化性能研究进展
作者: 黄晨阳1,2;刘成宝1,2,3;郑磊之1,2,3;邱永斌4;孟宪荣5;陈志刚1,2,3
关键词: g-C3N4; 结构调控; 颜色加深; 光催化技术;
机构:1.苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室2.苏州科技大学材料科学与工程学院3.江苏水处理技术与材料协同创新中心苏州科技大学4.江苏省陶瓷研究所有限公司5.苏州市环境科学研究所
摘要: 石墨相氮化碳(g-C3N4)具有稳定性好、禁带宽度适中、可见光响应良好等优点,是一种备受关注的光催化材料,但是g-C3N4自身存在的可见光吸收范围窄,比表面积低,电荷载流子分离和传输效率低等缺点,阻碍了其实际应用。大量研究表明,通过加深光催化材料的颜色可以提高其可见光的吸收范围,从而使更多的光能被吸收和利用,同时加快了电荷载流子的分离和传输。常规制备方法所得的g-C3N4为淡黄色粉末,通过缺陷工程、元素掺杂、形貌调控等方式可制备出深色的g-C3N4粉末,如向g-C3N4中引入氮缺陷、氰基缺陷等缺陷;或是引入溴、氧等元素掺杂;又或者是提高g-C3N4的结晶度和其他特殊形貌的调控。本文首先介绍了深色g-C3N4的优势和近年来的发展状况,然后从深色g-C3N4的调控方法、结构表征、光催化性能和应用等方面进行了全面的综述,最后对深色g-C3N4未来结构调控策略的发展趋势,以及面临的颜色变化机理和光吸收性能贡献率等挑战进行了总结和展望。