含杂环共聚物的石墨相氮化碳的微波合成及其性能研究文献综述

文献综述

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述含杂环共聚物的石墨相氮化碳的微波合成及其性能研究1．课题背景 随着现代社会的不断发展和进步,能源短缺和环境污染问题日益增加，煤、石油、天然气等不可再生能源的过度消耗，导致了人类社会中可利用的资源越来越少，而过度消耗资源带来的环境污染问题也严重影响并且威胁着人类的日常生活[1]。

同时，随着工业化的快速发展和人口的持续增长，预计到2050年，全球的能源消耗将是目前需求量的两倍。

解决能源转换和环境污染问题是我国实现可持续发展，实现人民幸福生活，保障国家安全的重中之重[2]。

光催化技术作为一种绿色高级氧化技术,在环境污染治理和能源开发领域有着广泛的研究和应用,开发高效且稳定的光催化剂已经成为光催化研究的热点。

石墨相氮化碳（g-C3N4）由于其独特的层状结构（见图1）、能带可调性、无金属特性、高的物理化学稳定性，被作为一种极具发展前景的无金属光催化材料[3-6]，另外，g-C3N4原材料价格低廉且合成过程简便环保，完全满足工业化生产的需求[7]，因此受到科研工作者的广泛关注。

但是和众多的单一半导体材料的缺陷一样，g-C3N4的光生电子-空穴对具有较高的复合率，导致其光催化性能不佳，另一方面，由于其比表面积较低，导致了吸附性能的降低，从而限制了g-C3N4的光催化应用[8]。

图1 g-C3N4的层状结构过去的大量研究表明，无金属改性是值得推荐的策略，特别是分子内掺杂，通过产生不同的电荷密度促进CN的平面内载流子分离。

例如，共轭氮杂环可以被引入到CN框架中促进电荷分离，因为芳香CC键的高电负性不仅可以吸引电子和捕获电子，而且可以调节电子结构的杂化状态[9-11]，因此，如果共轭氮杂环连接在CN框架的边缘，它将实现调节电子杂化结构和电子从CN中心向边缘定向转移的双重调控，可以更有效地驱动分离，避免光生电子和空穴的重组，从而提高光催化性能。

2.微波合成技术在制备g-C3N4中的应用微波指波长在0.1毫米~1米之间，即对应频率在300MHz-3000GHz内的电磁波。

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