ACS Nano综述：新兴g-C3N4化学官能化：共价/非共价修饰及其应用

Nanoyu

2020-10-15

原子二维薄层结构，如石墨烯纳米片、石墨氮化碳纳米片(g-C₃N₄)、六方氮化硼和过渡金属二卤化物，由于其罕见的理化特性，正成为一系列具有吸引力的电畴材料。尤其是石墨氮化碳，由于其制备简单、电化学性质好、吸附容量大、光化学性好、热稳定性好、耐酸碱化学性能好等诸多优点，已成为科学界研究的热点。基本上，g-C₃N₄被认为是由N和C原子组成的聚合物材料，其通过平面氨基连接形成一个三-s-三嗪网络。与大多数碳基材料相比，g-C₃N₄由于氢原子和氮原子的存在，具有富电子、碱性部分和氢键基团的特点，因此被认为是进一步补充碳在功能材料应用中的一个候选材料。然而，g-C₃N₄存在一些固有的局限性和缺陷，主要与其比表面积相对较低、电荷复合速度快、光吸收范围有限以及在水和有机介质中的分散性差等有关。为了克服这些缺点，扩大g-C₃N₄的应用范围和提高其性能，人们对g-C₃N₄进行了大量的化学改性。

近日，摩洛哥哈桑二世大学Abdallah Amedlous，Mohammed Majdoub，法国斯特拉斯堡大学Zakaria Anfar综述了g-C₃N₄的化学功能化策略，包括共价和非共价两种策略。

文章要点

1）共价策略包括在g-C₃N₄结构与氧化/羧化、酰胺化、聚合物接枝等化学修饰剂之间建立共价键，而非共价策略主要包括物理键合和分子间相互作用，如范德华相互作用、静电相互作用、π−π相互作用等。

2）作者对官能化g-C₃N₄的制备、表征及其在各个领域的不同应用进行了概括和总结。

Mohammed Majdoub, et al, Emerging Chemical Functionalization of g‑C₃N₄: Covalent/Noncovalent Modifications and Applications, ACS Nano, 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c06116

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c06116