文 献 综 述

1.1 g-C3N4基本介绍

最初，氮化碳在1834年被Berzelius^[1]合成成功。而后，”氮化碳”这个概念在1922年被Franklin^[2]提出。1937年Pauling^[3]等人认为C3N4的基本结构单元为三嗪环。在199年β型C3N4被Cohen^[4]等人制备出来。1996年，C3N4的5种晶体结构被Teter^[5]经过计算得出。其中g-C3N4作为软质相C3N4中最为稳定的同素异形体是现在主要的研究对象。

G-C3N4可以作为一种无毒，具有很高经济效益用于光能转化，水解制氢，提高环境质量的非金属光催化剂。然而g-C3N4单体有着严重的缺点。主要表现在一下三点：比表面积不够大；相对于可见光来说其禁带宽度不够宽；量子效率较低。因此为了提高其光催化的能力需要对g-C3N4进行改性，从而使其满足人们对其的要求。

1.2 g-C3N4合成

1.热聚合法

热聚合法作为制g-C3N4最常用的方法是非常直接的：前驱体在高温高压的情况下直接发生聚合反应得到g-C3N4^[6,7]。但这种方法对C/N的摩尔比有一定的要求。一般可分为两种:一种是富含C元素的g-C3N4，这种氮化碳的C元素与N元素的摩尔比值在1一5之间，主要通过四氯化碳和乙二胺为原料制作而成。这类氮化碳的结晶度较差，在XRD图谱上通常只会出现一个归属于(002)晶面衍射峰。另外一种是富含N元素的g-C3N4，这种氮化碳C元素与N元素的摩尔比值在0.6-1之间]，主要通过含有三嗪环环结构的化合物(比如三聚硫氰酸，三聚氰胺等)或是可以通过聚合作用生成三嗪环结构的化合物(比如尿素，氰胺，双氰胺等)经过高温锻烧而成^[8,9]。

2.固相法

在合适的温度和压力下，以包含三嗪或者七嗪的有机物为原料发生固相反应制得g-C3N4。如Kouvetakis等制得的无定型C3N4薄膜就是三聚氰胺树脂热分解的产物，经过分析，发现这种氮化碳是由类似于石墨烯状的片堆积起来的，每一层石墨烯状的片都是由C和N两种元素交替键合而成^[10].。

3.电化学沉积法