用于光催化和电化学应用的纳米结构石墨氮化碳

Muhammad Abdul Qadeer, Iqra Fareed, Asif Hussain, Muhammad Asim Farid, Sadia Nazir, Faheem K. Butt, 邹吉军, Muhammad Tahir, 杜尚丰

电化学（中英文） 2025, 31 (1): 2416001-. DOI:10.61558/2993-074X.3498

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石墨氮化碳（g-C₃N₄）因其出色的机械和热学特性而成为一种有价值的材料，可应用于光电转换器件、有机化合物合成的加速器、燃料电池应用或电源的电解质，以及储氢物质和荧光检测器等领域。g-C₃N₄可以采用不同的方法制备，且可得到多种形态和纳米结构，如为不同用途而设计的零到三维材料。近年来关于g-C₃N₄的报道很多，但缺乏涵盖纳米结构尺寸及其性质的全面综述。本文旨在对g-C₃N₄的光催化和电催化用途提供基本和全面的了解。通过涵盖合成方法、尺寸、形貌、应用和性能，重点介绍了g-C₃N₄纳米结构设计的最新进展。除了总结之外，我们还将讨论挑战和前景。从事g-C₃N₄纳米结构相关研究及各种应用的科学家、研究人员和工程师可能会发现我们的综述论文是有用的资源。

Figure 1. (a, b). Nitrogen rich molecular precursor with synthesis thermal polymerization temperatures for synthesis of g-C₃N₄, (c). triazine and (d). tri-s-triazine (heptazine) structures of g-C₃N₄and (e). schematic illustration of the synthesis process of g-C₃N₄ by thermal polymerization of different precursors such as melamine [19], cyanamide [20], dicyanamide [21], urea [22], and thiourea [23]. The black, blue, white, red, and yellow balls denote C, N, H, O, and S atoms, respectively. Reproduced with the permission of American Chemical Society and Royal Society of Chemistry.