g-C3N4对N2, CO, CO2, Ar的筛选功能文献综述

 2021-09-30 11:09

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g-C3N4对N2，Co,Co2，Ar的筛选功能文 献 综 述1、概述C3N4的研究始于上个世纪20年代，在1992年化学家们认为C3N4具有石墨结构，到了80年代，C3N4的研究才开始进入到一个相当活跃的阶段。

研究结果表明，这种材料除了具有高的硬度、低摩擦系数和耐磨特性外，还具有较大的禁带宽度，可能是一种理想的发蓝光材料或高温半导体材料。

1996年Teter和Hemley重新进行了计算认为C3N4可能具有5种结构，即α相、β相、立方相、类立方相、类石墨相。

而在对氮化碳的众多物相研究中，无论是理论方面还是实验方面，类石墨型氮化碳越来越受到人们的重视，尤其近十多年来，每年都有数百篇相关文献的报道，改物相可以用作有机半导体，或超硬相的前驱物。

2、C3N4的研究进展2.1 C3N4的理论研究1996年，Teter和Hemley通过计算认为C3N4可能具有5种结构，即：α相α－C3N4，β相β－C3N4，立方相c-C3N4，准立方相p-C3N4以及类石墨相g-C3N4。

除了类石墨相外，其他4种结构物质的硬度都可以与金刚石相比拟。

作为理论预测的新材料，C3N4具有良好的物理、化学性质及广泛的应用前景[1,2]。

理论上, C3N4结构具有多种优异的性质: (1) c-C3N4的体模量为 496 GPa, 比最硬金刚石材料的体模量 443GPa高; (2) 其声子速度达 104m /s, 具有很高的热导率; ( 3) C3N4材料的带隙均位于 3~ 4 eV; (4) 低机械摩擦系数 (0.3); (5) 高弹性; (6) 高化学惰性等.经过十多年的努力，在理论计算和实验合成方面都已取得了一定的进展[3,4]。

图1为C3N4的晶体结构图，由图可知，α相、β相、立方相、准立方相C3N4结构为三维空间网状结构，类石墨相C3N4为二维层状结构。

在类石墨相C3N4片层内每4个N原子中有1个SP3杂化的N原子与相邻的3个C原子形成共价键，剩余的3个SP2杂化的N原子分别与2个C原子和一个空位相邻。

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