改性石墨相氮化碳的制备及其可见光催化性能的研究(5)
g-C3N4纳米薄片是一种层状材料，多项研究结果表明纳米片层中碳和氮元素均匀分散、厚度小、纵横比大和窄带隙，并在可见光下具有非常良好的光催化活性[34]。除作为光解水制氢外，预测g-C3N4纳米片层在电子学，电催化剂，光电化学，以及染料敏化太阳能电池等领域均将得到广泛的应用。
目前，g-C3N4纳米薄片的碳缺陷相关的铁磁性也逐渐得到研究。Gao等[35]通过一步热分解方法合成 g-C3N4纳米片，报道了g-C3N4纳米薄片的室温铁磁性。结果表明，所观察到的铁磁性是由于样品中相关碳不足，这一结论也通过第一原理计算证实。这一发现为朝向无金属自旋电子学提供了新的潜在材料。
值得注意的是，除直接利用体相石墨相氮化碳制备g-C3N4纳米片外，也可在制备过程中运用硬模板、软模板技术控制g-C3N4的形貌，或者制备复合型纳米材料同样也能提高催化剂的性能。Santosh等[36]制备出的g-C3N4- Ag3PO4有机-无机杂化纳米复合光催化剂提高了催化剂的光催化活性和稳定性。
1.4 课题研究意义及内容
目前 g-C3N4纳米结构主要集中在介孔 g-C3N4以及与之相关的复合型材料的研究上，但制备过程相对复杂。本文主要立足于对石墨相氮化碳进行高温刻蚀，制备出比表面积大、表面电子转移速率高、以氮化碳为基本结构单元的可见光光催化剂，并考察其可见光光催化性能。通过此次实验过程，以期望寻找到转化效率高、操作简单、成本低、可适用于大量生产的纳米片合成方法，从而拓宽g-C3N4纳米片的应用范围。