等离子体型石墨相氮化碳复合材料的研究现状

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1、等离子体型石墨相氮化碳复合材料的研究现状毛栋星刘成5塍志舰钱君超胨圭吴正颖苏州科技大学化学生物与材料工程学院苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室摘要：聚合物半导体石墨和氮化碳（g-C具）作为无金属的可见光催化剂，因其独特的结构和性能，在太阳能转换和环境治理领域受到广泛的关注。但单一g-C3N4还存在比表面积小、电子空穴复合率高等问题，因此人们提出了新型等离子光催化材料的概念，通过金属表面等离子体效应（SPR）对g_C具进行表面修饰，进而提高光催化性能。简要阐述了等离子体型g_C具复合光催化剂的结构及反应机理，探讨了影响复合材料光催化性能的因素，综述了最新的研宄进展，展望了等离子

2、体型g_C3N4复合材料的发展前景。关键词：石墨相M化碳;光催化材料;等离子效应;表而修饰;作者简介：刘成宝，E-mail:Lcb@mail.usts.edu.cn作者简介：毛栋星（1994-）,男，江苏苏州人，在读硕士，主要从事无机光电催化材料的研宄。收稿日期：2017-03-25基金：国家自然科学基金资助项FI（51478285）Currentresearchstatusofplasmonicg—C3N4compositesMAODongxingLIUChengbaoCHENZhigangQIANunchaoCHENFengWUZhengyinSchoolofChemistry

3、,BiologyandMaterialsEngineering，SuzhouUniversityofScienceandTechnology;Abstract：Graphiticcarbonnitride(g-C3N4)，apolymersemiconductor,isanon-metallievisible1ightcatalyst.Tthasbeenwidelyconcernedinsolarenergyconversionandenvironmentalmanagement,becauseofitsuniquestructureandproperty.However,thes

4、ingleg-C3N4hastheweaknessesofsmallspecificsurfaceareaandhighelectron-holerecombinationrate.Therefore,theconceptofplasmaphotocatalyticmaterialisproposed.Thesurfacemodificationofg-C3N4iscarriedoutbysurfaceplasmonresonance(SPR),whichimprovesthephotocatalyticperformance.Inthispaper,thestructureand

5、reactionmechanismoftheplasmonicg-C3N4compositephotocatalystwerebrieflyintroduced.Thefactorsaffectingthephotocatalyticperformanceofthecompositeswerediscussed.Thelatestresearchprogresswasreviewed，andthedevelopmentprospectoftheplasmag-C3N4compositeswasprospected.Keyword：graphiticcarbonnitride;pho

6、tocatalyticmaterial;surfaceplasmonresonance;surfacemodification;Received：2017-03-250引言20世纪70年代，Fujishima和Honda等首次发现半导体TiO2在紫外光照射下，可以分解水制気IU。在此之后，光催化受到广泛关注，同时研究的热点转移到光催化体系的扩展和光催化机理的研究。近40年间，光催化发展十分迅速，但依旧受限于光催化剂量子效率不高、太阳光利用率低等问题。2009年，Wang等M首次报道了g_C具在可见光区域光分解水产生氢气，此后大量研宄针对g-C3N4*催化体系进行展开。由于自然界中没

7、有天然的氮化碳，因此氮化碳主要依靠实验来合成。在实验室中合成氮化碳的方法较多，例如:气相沉积法［3-4］、溶剂热法［5-6］和热聚合法［7-8］等。对于g-C.具近几年研究较多的是利用缩聚有机物前驱体来制备，先找到适当的碳源和氮源（如氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素、硫脲等），在一定条件下就可以制得g-C3N4£^。1等离子体型g-C3N41.1g-C3N4的研宄历程早在1834年，Berzelius就己经制备出了早期的氮碳化合物，并由Liebig命名为“Melorf’