原创《石墨相氮化碳制备、功能化应用》：本文是一篇关于氮化论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
摘 要：
由于石墨相氮化碳（g-C3N4）优越的光电性能以及“无金属”的特性,吸引了化学、物理学、生物医学、材料学等各个领域对其的深入研究和探索,成为当前研究的热点之一.介绍了g-C3N4的基本性质和制备方法,探讨了g-C3N4的元素掺杂以及稀土元素的修饰,简述了g-C3N4在光催化降解领域和生物医学领域的应用.
关键词：
石墨相氮化碳; 制备; 元素掺杂; 应用
中图分类号： O 613.7文献标志码： A文章编号： 1000-5137（2018）01-0113-10
Graphitic carbon nitride：synthesis,functionalization and applications
Xu Puqun, Wu Huixia*, Yang Shiping
（College of Life and Environmental Sciences,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China）
Abstract：
Due to the superior optical and electrical performance and the unique property of ″no metal″,graphite phase carbon nitride （g-C3N4） has attracted researchers of chemistry,physics,biomedicine,materials science and other fields to carry out in-depth studies.It has become one of the hotspots of the current research.In this paper,we introduced the basic properties and preparation methods of g-C3N4.Then,we discussed the elemental doping of g-C3N4 and the modification of rare earth elements.Finally,we briefly described the applications of g-C3N4 in the fields of photocatalytic degradation and biomedicine.
Key words：
graphitic carbon nitride; preparation; elemental doping; application
收稿日期： 2017-09-10
基金项目： 教育部环境功能材料创新团队（IRT_16R49）
作者简介： 徐溥群（1993-）,男,硕士研究生,主要从事纳米生物材料方面的研究.E-mail：xupuqun@126.com
*通信作者： 吴惠霞（1972-）,女,博士,教授,主要从事纳米生物材料方面的研究.E-mail：wuhuixia@shnu.edu.cn
引用格式： 徐溥群,吴惠霞,杨仕平.石墨相氮化碳的制备、功能化及应用 [J].上海师范大学学报（自然科学版）,2018,47（1）：113-122.
Citation format： Xu P Q,Wu H X,Yang S P.Graphitic carbon nitride：synthesis,functionalization and applications[J].Journal of Shanghai Normal University（Natural Sciences）,2018,47（1）：113-122.
0引言
氮化碳是继碳纳米管、石墨烯等碳系材料后的新兴材料.氮化碳分为α相、β相、立方相、准立方相以及类石墨相这5种结构.其中石墨相氮化碳（g-C3N4）的片层结构更类似于石墨烯,这一发现引起了各界的关注.g-C3N4由大量的碳和氮元素组成（图1）,具有聚合物特征,其表面化学性质能够通过表面修饰来进行调节.g-C3N4中的碳和氮是通过sp2杂化的,具有π-共轭电子结构[1].g-C3N4具有适度的带隙,其带隙为2.7～2.8 eV,导致约450～460 nm的可见光吸收[2].由于g-C3N4的结构具有芳族C-N杂环,所以g-C3N4是所有C3N4结构中最稳定的一种.通过热重分析（TGA）可知g-C3N4在600 ℃空气中仍然能保持热稳定性[3].此外,g-C3N4化学性质很稳定,不溶于酸、碱或有机物溶剂,这些性质使其在各种环境条件下都能成为可靠的材料.优异的光学性能和良好的生物相容性使得g-C3N4在光催化降解、生物传感器、生物成像等方面有着广泛的应用.
图1g-C3N4的结构示意图[4]
1制备方法
g-C3N4易于通过富氮前体的热聚合制备,如三聚氰胺[5]、双氰胺[6]、氨基氰[7]、尿素[8-9]、硫脲[10]等.其中,不同的富氮前体需要不同的反应参数才能制备得到g-C3N4（表1）.基于Wang等[11]的开创性工作,采用氨基氰作为g-C3N4的前体.通过TGA和X射线衍射（XRD）技术的组合来表征反应中间体化合物.其中氰胺分子在约203 ℃和234 ℃下凝结成双氰胺和三聚氰胺.之后是除去氨的凝結阶段.当温度在335 ℃左右时,基本上都会存在三聚氰胺.进一步加热至约390 ℃导致三聚氰胺发生重排,形成三-三嗪单元.最后,在约520 ℃时形成聚合物g-C3N4.通过进一步凝结,可以得到产物.当升高温度达到600 ℃以上,g-C3N4就会变得不稳定.超过700 ℃,g-C3N4将分解产生氮和氰基碎片,最终消失殆尽,没有任何产物残留（图2）.
氮化论文参考资料：
结论：石墨相氮化碳制备、功能化应用为大学硕士与本科氮化毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写氮化热处理方面论文范文。
