Chemical Reviews· 2016Q1· Derleme
Yapay Fotosentez ve Çevresel İyileştirme İçin Grafit Karbon Nitrür (g-C3N4) Tabanlı Fotokatalizörler: Sürdürülebilirliği Başarmaya Bir Adım Daha Yaklaştık mı?
Graphitic Carbon Nitride (g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub>)-Based Photocatalysts for Artificial Photosynthesis and Environmental Remediation: Are We a Step Closer To Achieving Sustainability?
- 7.016atıf
- Q1SCImago
- 2016yıl
Kısa özet
Bu derleme, fotokataliz için grafit karbon nitrür (g-C3N4) ve nanokompozitlerinin tasarım ve yapımındaki en son ilerlemeleri ayrıntılandırarak, sürdürülebilir güneş enerjisi dönüşümü ve çevresel temizlik potansiyellerini vurgulamaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- g-C3N4, çekici elektronik özelliklere ve kararlılığa sahip, metali olmayan, görünür ışığa duyarlı bir fotokatalizördür.
- En son ilerlemeler arasında nano mimari tasarımı, atomik/moleküler fonksiyonelleştirme ve yarı iletkenler veya metallerle heterojunction oluşumu yer almaktadır.
- Bu malzemeler, yapay fotosentez (su bölme, CO2 fiksasyonu) ve çevresel dekontaminasyon için geliştirilmektedir.
- DFT hesaplamalarından elde edilen teorik içgörüler, g-C3N4 tabanlı nanohibritlerdeki yük taşıyıcı dinamiklerini anlamaya yardımcı olmaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
As a fascinating conjugated polymer, graphitic carbon nitride (g-C3N4) has become a new research hotspot and drawn broad interdisciplinary attention as a metal-free and visible-light-responsive photocatalyst in the arena of solar energy conversion and environmental remediation. This is due to its appealing electronic band structure, high physicochemical stability, and "earth-abundant" nature. This critical review summarizes a panorama of the latest progress related to the design and construction of pristine g-C3N4 and g-C3N4-based nanocomposites, including (1) nanoarchitecture design of bare g-C3N4, such as hard and soft templating approaches, supramolecular preorganization assembly, exfoliation, and template-free synthesis routes, (2) functionalization of g-C3N4 at an atomic level (elemental doping) and molecular level (copolymerization), and (3) modification of g-C3N4 with well-matched energy levels of another semiconductor or a metal as a cocatalyst to form heterojunction nanostructures. The construction and characteristics of each classification of the heterojunction system will be critically reviewed, namely metal-g-C3N4, semiconductor-g-C3N4, isotype g-C3N4/g-C3N4, graphitic carbon-g-C3N4, conducting polymer-g-C3N4, sensitizer-g-C3N4, and multicomponent heterojunctions. The band structures, electronic properties, optical absorption, and interfacial charge transfer of g-C3N4-based heterostructured nanohybrids will also be theoretically discussed based on the first-principles density functional theory (DFT) calculations to provide insightful outlooks on the charge carrier dynamics. Apart from that, the advancement of the versatile photoredox applications toward artificial photosynthesis (water splitting and photofixation of CO2), environmental decontamination, and bacteria disinfection will be presented in detail. Last but not least, this comprehensive review will conclude with a summary and some invigorating perspectives on the challenges and future directions at the forefront of this research platform. It is anticipated that this review can stimulate a new research doorway to facilitate the next generation of g-C3N4-based photocatalysts with ameliorated performances by harnessing the outstanding structural, electronic, and optical properties for the development of a sustainable future without environmental detriment.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Chemical Reviews, 2016 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy