催化是现代化学和制药工业的核心,迫切需要以可扩展、可再生和经济的方式开发无金属、高表面积和高效的催化剂。在不断扩大的二维材料家族中,氮化碳(CN)由于其独特的分子结构,具有可调的可见光带隙、表面缺陷、碱性位点和氮官能团,已成为催化应用中研究最多的材料。这些性质还赋予了它大量催化活性位点的锚定能力,并为掺杂、杂化、敏化等提供了机会。近日,纽卡斯尔大学Ajayan Vinu、Prashant Kumar对用于催化的多功能氮化碳纳米结构进行了综述研究。
本文要点:
1) 作者概述了CN的合成方法、物理化学性质和带隙工程的最新进展,重点介绍了其在各种催化反应中的应用,包括析氢反应、全解水、水氧化、CO2还原、氮还原反应、污染物降解和有机催化。
2) 在阐述催化剂的结构设计和带隙工程的同时,作者详细介绍了催化剂的表面化学,以证明其有效的催化性能。此外,作者阐述了催化设计面临的严峻挑战和未来展望。
Prashant Kumar et.al Multifunctional carbon nitride nanoarchitectures for catalysis Chem. Soc. Rev. 2023
DOI: 10.1039/D3CS00213F
https://doi.org/10.1039/D3CS00213F