半導(dǎo)體光催化作為一種環(huán)保、可持續(xù)的綠色技術(shù)，在環(huán)境和能源領(lǐng)域（如：光催化降解污染物以及光催化分解水制氫）中具有極大的潛在應(yīng)用前景。盡管已經(jīng)商用的TiO2光催化劑具有廉價、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等一系列優(yōu)點(diǎn)，但是TiO2只能被紫外光激發(fā)的缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了其實(shí)際應(yīng)用。2009年，王心晨教授課題組首次報道了石墨相氮化碳（g-C3N4）可以作為穩(wěn)定的光催化劑分解水制氫。從此，g-C3N4得到了越來越多國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。作為一種非金屬聚合物半導(dǎo)體，g-C3N4的禁帶寬度為2.7 eV，具有較強(qiáng)的可見光吸收，且其廉價、易得。一般通過簡單煅燒富氮有機(jī)物前驅(qū)體便可制備。但是，通常制得的體相g-C3N4比表面積小、光生電子-空穴的復(fù)合率高，這在一定程度上抑制了其光催化活性。
最近，化學(xué)學(xué)院邢艷教授團(tuán)隊(duì)通過在空氣下長時間熱氧化刻蝕體相g-C3N4（CNB）制備得到了宏觀上為泡沫狀具有豐富孔結(jié)構(gòu)的（微孔、介孔、大孔）超薄g-C3N4納米片（CNHS）。g-C3N4具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間通過范德華力相連。因此，在空氣下熱處理g-C3N4可以通過克服其層間作用力將CNB剝離為g-C3N4納米片（CNS）。如果進(jìn)一步延長煅燒時間，部分由C-N鍵組成的層內(nèi)melems單元將被氧化刻蝕，從而產(chǎn)生具有多孔結(jié)構(gòu)的泡沫狀g-C3N4納米片。由于其獨(dú)特的光電化學(xué)性能，在可見光照射下，CNHS展現(xiàn)出了極高的光催化產(chǎn)氫速率，為進(jìn)一步提高g-C3N4光催化劑的性能提供了新的思路。該研究工作由邢艷教授指導(dǎo)，2015級博士研究生李云鋒等同學(xué)共同完成，發(fā)表于國際權(quán)威期刊《先進(jìn)能源材料》（Macroscopic Foam-Like Holey Ultrathin g-C3N4Nanosheets for Drastic Improvement of Visible-Light Photocatalytic Activity, Adv. Energy Mater.,2016, 6, 1601273）。
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