Ultrathin graphitic carbon nitride (g-C3N4) nanosheets: synthesis, properties, and photocatalytic application

Анотація

В останні роки g-C₃N₄ розглядається як найбільш популярний кандидат на заміну графену та інших подібних матеріалів у різних сферах застосування. g-C₃N₄ має унікальні електронні та механічні властивості, величезну фотолюмінесценцію в широкій області частот та перспективні властивості в перетворенні та зберіганні енергії, розщепленні води тощо. Показано простий метод об’ємного синтезу
g-C₃N₄ (BCN) з використанням термічної полімеризації меламіну та ультратонких 2D g-C₃N₄ наношарів (NCN), отриманих ультразвуковою ексфоліацією BCN у воді. Зразки g-C₃N₄ перевіряли за допомогою XRD, FTIR, Raman, люмінесцентної спектроскопії та адсорбції N₂ при 77 К. Фотокаталітичні властивості охарактеризовано виділенням H₂ при прямому розщепленні води. Використано білий світлодіод потужністю 10 Вт в якості дешевого джерела видимого світла та проточні умови експерименту. У реакції розщеплення води виявлено, що NCN були приблизно в 5 разів більш активними, ніж первинний зразок BCN.