论文概述
石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种典型的二维共轭聚合物材料,近年来在作为廉价、无金属、可见光响应光催化剂方面受到广泛关注。g-C3N4具有优异的电子能带结构,富电子性质,表面官能化修饰,高理化稳定性,无毒以及原料丰富等特点。因此g-C3N4被广泛应用于可见光催化裂解水制氢、光催化降解污染物、传感、成像及能源转换等诸多领域。目前相关综述文献多关注于g-C3N4的合成及催化领域的应用,而缺乏对g-C3N4在多领域的系统性整理和总结。有鉴于此,华中科技大学/香港城市大学王春栋(通讯作者)和美国摩根州立大学Yucheng Lan(通讯作者)等人在Nano-Micro Lett. 上发表了题为“RecentAdvances of Graphitic Carbon Nitride-Based Structures and Applications inCatalyst, Sensing, Imaging, and LEDs”的综述文章,详细总结了基于g-C3N4材料和结构的性能、设计及构筑的最新研究进展,以及在上述诸多领域的应用。
文章引用信息
图 1 g-C3N4的 a) 三嗪,b) 三-s-三嗪的结构图 2 石墨碳氮化物的晶体结构和光学性质图 3 a) 3D g-C3N4/TiO2石墨烯结构原理图,g-C3N4/石墨烯纳米复合材料的b,c) SEM图(TEM),d) C 1s的XPS,e) N 1s的XPS,f) UV–vis谱图 4 g-C3N4纳米片的a-c) TEM图,d) AFM图,e) g-C3N4纳米片的自上而下和自下而上的合成策略示意图图 5 1D g-C3N4的纳米结构。a) 纳米管的SEM图,b) 纳米管的TEM图,c) 纳米棒的TEM图,d) 多孔纳米棒的TEM图,e) 纳米纤维的SEM图,f) 管状结构的SEM图图 6 HR-CN样品的形貌表征。g-C3N4的 a) SEM,b) TEM, c、d) 对应元素映射图, e) 一层g-C3N4, f) 通过轧制g-C3N4层形成单一的g-C3N4纳米管图 7 单层g-C3N4a) HOMO-n,b) LUMO+n轨道,双层g-C3N4c) HOMO-n,d) LUMO+n轨道,e)g-C3N4纳米片、纳米带和量子点的可控合成示意图图 8 a) 可见光照射下水体中典型的H2和O2生成,b) 复合催化剂裂解水的QE波长依赖性(红点),c) 在固定质量的复合催化剂中,QE对不同浓度的碳点/ g-C3N4催化剂,d) 在150毫升的超纯水中,恒定碳点浓度下不同催化剂负载的定量分析
方案 1 a)绿色天然光的叶子和放大的图(右)描绘在堆积类囊体光转换,b) MSCN纳米胶囊的制备示意图
方案 2 a) g-C3N4/MnO2纳米复合材料的检测GSH示意图,b) 双波长比率ECL-RET传感器配置策略示意图
图 9 a) 不同治疗组小鼠体内肿瘤体积生长曲线,b) 不同条件下BALB/c小鼠体重随处理时间的变化,c) 有代表性的BALB/c小鼠经14天处理后切除肿瘤的照片,d) 对照组和经过14天‘‘808 nm激光UCNPs@g-C3N4 – PEG”的治疗组小鼠的相应数字照片,e) 不同治疗组14天治疗后肿瘤染色
图 10 a) g-C3N4 /硅胶发射的光致发光光谱在365 nm处显示四个峰(430, 480, 580, 627 nm),b,c) g-C3N4/硅胶膜的照片,显示良好的 b) 透明性和 c) 灵活性,d) 365 nm,CIE-1931色度图显示从典型的g-C3N4/硅胶(由黑十字标记)的激发发射,e) AEATMS, g-C3N4-硅胶, 和 g-C3N4粒子的FTIR谱图,f) g-C3N4/硅胶中一个AEATMS封顶的g-C3N4粒子示意图
作者介绍
Nano-Micro Letters《纳微快报》
Nano-Micro Letters《纳微快报》是严格评审的国际英文学术期刊,快速报道与纳米/微米尺度相关的高水平研究成果和评论文章,尤其关注从纳米到微米的自下而上的工作,旨在推动纳微科技的发展和应用。期刊与Springer合作,以Open Access出版。采用国际一流的Scholarone Manuscripts编审系统。目前,NML期刊已被SCI、EI、SCOPUS、DOAJ、知网、万方等数据库收录。最新影响因子达到了4.849,材料学科和物理学科位于Q1区。2014和2016年连续入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”(D类和B类),2016-2018年入选“上海市高水平高校学术期刊支持计划(A)”。2015和2016年均获“中国最具国际影响力学术期刊”,2016年获“2016年全国高校杰出科技期刊奖“和”上海市高校精品科技期刊奖”。
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