g-C3N4/过渡金属硫化物复合材料的结构设计、合成及光催化应用

作者：唐飞; 蔡文宇; 陈飞; 朱晨; 刘成宝^*; 陈志刚

来源：材料导报, 2023, 37(01): 24-32.

• 催化材料
• 光催化
• 光化学
• 纳米材料
• g-C3N4
• 过渡金属硫化物

作为一种无机非金属半导体光催化材料，石墨相氮化碳(g-C3N4)由于具有独特的能带结构和晶体结构特征，在环境治理和清洁能源领域受到了广泛的关注。然而单一相g-C3N4存在对太阳光的响应范围偏小、比表面积小、反应活性位点少和光生电子-空穴对易复合等问题，限制了其在光催化领域的大规模使用。过渡族金属硫化物具有特殊的能带结构和优异的物理化学性质，在光催化应用中表现出较大的发展潜力。基于光催化材料当前存在的光响应范围窄、光生载流子易于复合导致光催化量子效率低、光生载流子存续时间短和反应活性位不足等问题，研究者们普遍专注于异质结尤其是Z型异质结的构建，以期解决上述问题。本文综述了g-C3N4和过渡金属硫化物光催化材料的性能优缺点、结构设计及反应机理等，重点梳理了异质结的构建进展情况，并展望了g-C3N4/过渡金属硫化物复合材料的发展前景。

• 单位
  苏州科技大学; 江苏省环境功能材料重点实验室