薄层多孔C3N4光催化下合成喹唑啉环衍生物的研究文献综述

 2021-11-05 19:05:41

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文 献 综 述1.1g-C3N4的结构1898年,Liu和Cohen [1]以C代替β-Si3N4中的Si,从理论上提出了β-C3N4的存在,并预测其弹性模量与金刚石相当,这引起了各国科学家对氮化碳的关注。

1996年,Teter和Hemley [2]对C3N4进行了理论计算,认为C3N4有五种结构,即α-C3N4、β-C3N4、c-C3N4、pc-C3N4(赝立方相) 和g-C3N4,如图1.1所示。

这五种结构中,g-C3N4具有类石墨的大共轭层状结构,室温下最为稳定。

关于g-C3N4的单层结构,主要有两种不同的看法。

一种看法是单层g-C3N4以三嗪环(C3N3环)为结构单元(如图1.2a)[3-6] ,另一种认为单层g-C3N4的基本结构单元是3-s-三嗪环(C6N7环)(如图 1.2b)[7-9] 。

除此之外,I. Alves [10] 提出了另一种基于三嗪环的结构模型,如图1.2c所示。

通过密度泛函理论(DFT)计算,基于3-s-三嗪环的g-C3N4比基于三嗪环的g-C3N4结构稳定[11] 。

因而,近年来大多数对g-C3N4的研究都以3-s-三嗪环结构为理论模型。

C3N4的结构模型:(a)α-C3N4,(b)β-C3N4,(c)c-C3N4,(d) pc-C3N4,(e)g-C3N4,灰色和蓝色圆球分别表示C和N原子。

g-C3N4结构中桥连N原子将三个三嗪环或3-s-三嗪环连接起来形成二维网络,同时形成了层内的氮孔。

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