特殊形貌g-C3N4基光催化材料的研究进展

化

工进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS

2019年第38卷第1期特殊形貌g-C 3N 4基光催化材料的研究进展杨冬1，2，周致远1，丁菲3，4，赵旭阳1，陈瑶3，4，姜忠义3，4（1天津大学化工学院系统生物工程教育部重点实验室，天津300354；2天津大学环境科学与工程学院，天津

300354；3天津大学化工学院绿色化学化工教育部重点实验室，天津300354；4天津化学化工协同创新中心，

天津300072）摘要：特殊形貌石墨相氮化碳（g-C 3N 4）基材料具有多级结构、可调变的短程电子传递路径等特点，能较好地解决传统g-C 3N 4基材料存在的比表面积小、可见光利用效率低以及光生载流子易复合等问题，因而具有广阔的发展前景和应用潜力。本文对管/棒/阵列、多孔微球、凝胶和仿生形貌等特殊形貌g-C 3N 4基光催化材料的研究进展进行了系统评述，并对该类材料的形貌与催化功能之间的构效关系进行了分析和总结。指出目前该类材料的研究尚处于起步阶段，还存在着形貌数量种类偏少、合成方法较少、构效关系认识不够深入等问题。因此，该领域未来应该在拓展形貌种类、调控能带位置、光生载流子转移机理和分子模拟等方面进行深入研究，为高性能光催化剂的研制提供更好的思路。

关键词：石墨相氮化碳；催化剂；太阳能；聚合物

中图分类号：O643文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2019）01-0495-10

Research advances of g-C 3N 4-based photocatalytic materials with special morphologies

YANG Dong 1，2，ZHOU Zhiyuan 1，DING Fei 3，4，ZHAO Xuyang 1，CHEN Yao 3，4，JIANG Zhongyi 3，4(1Key Laboratory of Systems Bioengineering of Ministry of Education,School of Chemical Engineering and Technology,

Tianjin University,Tianjin 300354,China;2School of Environmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300354,China;3Key Laboratory for Green Technology,School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin 300354,China;4Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering Tianjin,Tianjin 300072,China)Abstract:The g-C 3N 4-based materials with special morphologies have the characteristics of hierarchical structure and adjustable short-range electron transfer pathway etc .,and thus could well overcome the problems of traditional g-C 3N 4-based materials such as small specific surface area,low visible-light utilization efficiency,and high recombination rate of photo-generated carriers.Consequently,they demonstrate broad development prospect and great application potential in the photocatalysis field.This review highlights the recent advances of g-C 3N 4-based materials with special morphologies,such as tube/rod/array,porous microsphere,gel and biomimetic morphology,and discusses the structure-function relationship between their morphologies and the photocatalytic performance.At present,the research for

特约评述DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1160收稿日期：2018-06-03；修改稿日期：2018-08-24。

基金项目：国家自然科学基金创新研究群体项目（21621004）。

第一作者：杨冬（1973—），男，副教授，硕士生导师，研究方向为光催化。E-mail ：dongyang@https://www.360docs.net/doc/a617330274.html, 。

通信作者：姜忠义，教授，博士生导师，研究方向为光催化。E-mail ：zhyjiang@https://www.360docs.net/doc/a617330274.html, 。

引用本文：杨冬,周致远,丁菲,等.特殊形貌g-C 3N 4基光催化材料的研究进展[J].化工进展,2019,38(1):495-504.

Citation ：YANG Dong,ZHOU Zhiyuan,DING Fei,et al.Research advances of g-C 3N 4-based photocatalytic materials with special morphologies[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2019,38(1):495-504.··495万方数据