硫掺杂氮化碳的制备提高光催化氧化还原性能文献综述

文献综述

文 献 综 述1 前言氮化碳（C3N4）是由碳氮元素组成的一种物质，由于其在光学、电学、力学、热学等各方面的特殊性而引起了许多科学家的广泛关注。

石墨相氮化碳( g-C3N4) 是一种不含金属的绿色催化剂，具有适宜的禁带宽度( 2.7 eV) 、可见光响应、原料廉价、易制备等优良特性，在光催化有机合成、降解有机污染物、光催化水解制氢、光催化还原CO2等领域具有重要的应用[1]。

自2009 年石墨相氮化碳（g-C3N4） 首次作为光催化剂用于 H2 的生成后，g-C3N4 受到了广泛的关注，并对其展开多方面的深入研究，独特的性质使其成为一种很有潜力的光催化剂[2]。

2 光催化研究进展石墨相氮化碳（g-C3N4），作为一种新型的非金属半导体材料，已被广泛应用在光催化领域的各个方面，包括：降解、产氢、CO2和 N2还原等。

总结起来可以分为以下几类，即通过改变形貌、金属氧化物负载、构建异质结、优化制备条件等策略以达到提高 g-C3N4光催化性能的目的。

[3]2.1改变形貌g-C3N4形貌结构的调控与改性可直接有效地促进光生电子与空穴的分离，增大光催化剂的比表面积，并且使其具有多孔结构，进而具有更多的反应活性位点。

[4]近年来，g-C3N4的形貌结构改性主要是制备了独特的纳米结构，如纳米片、纳米管、介孔结构等[5]。

形貌结构改性的主要方法主要有硬模板法、软模板法、无模板法。

通过元素的参杂也可进行g-C3N4的形貌结构调控[6]Lai等[7]研究发现，硫元素掺杂能够调节催化剂能带位置、扩宽光响应范围、提高光生电子的电导率、迁移率和分离度以及使相邻碳原子兼有电子受体和电子给予体的双重作用。