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西安齊岳生物科技有限公司經(jīng)營的產(chǎn)品種類包括有：合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性納米顆粒、納米金及納米金棒、近紅外熒光染料、活性熒光染料、熒光標(biāo)記的葡聚糖BSA和鏈霉親和素、蛋白交聯(lián)劑、小分子PEG衍生物、點(diǎn)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品、樹枝狀聚合物、環(huán)糊精衍生物、熱門**原料藥、大環(huán)配體類、熒光量子點(diǎn)、透明質(zhì)酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳納米管、富勒烯，二氧化硅及介孔二氧化硅，聚合物微球，近紅外熒光染料，聚苯乙烯微球，上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光顆粒，MRI核磁造影產(chǎn)品，熒光蛋白及熒光探針等等。

石墨相氮化碳(g-C3N4)是一種新型的非金屬半導(dǎo)體材料，、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注。g-C3N4在可見光范圍內(nèi)具有一定的光吸收，同時(shí)還具有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于光催化產(chǎn)氫、水氧化、有機(jī)物降解、光合成以及二氧化碳還原等。g-C3N4的尺寸會影響電子的約束狀態(tài)，因此，不同尺寸的g-C3N4表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，使它們可以用于多種具有刺激響應(yīng)的應(yīng)用。

文章綜述了不同維度石墨氮化碳的制備和應(yīng)用研究進(jìn)展，**回顧了g-C3N4研究的進(jìn)展，然后詳細(xì)總結(jié)了使用不同的結(jié)構(gòu)工程策略制備不同維度g-C3N4的研究現(xiàn)狀，討論了現(xiàn)有方法的基本瓶頸及未來解決策略，并探討了其在能源和環(huán)境領(lǐng)域方面的應(yīng)用。

1.二維g-C3N4

一般可以通過熱聚合法、容積熱法、固相反應(yīng)法、電化學(xué)沉積法和氣相沉積法等利用含氮和碳元素的前驅(qū)體制備得到g-C3N4。其中，熱聚合法具有操作簡單和安全易控等優(yōu)點(diǎn)而成為一種常用的方法。可采用的前驅(qū)體種類較多，包括單氰胺三聚氰胺、尿素和硫脲等。利用上述前驅(qū)體和熱聚合法得到的g-C3N4一般為塊狀材料。相比低維材料，塊狀半導(dǎo)體光催化劑不利于光生載流子的傳輸，光生載流子容易發(fā)生復(fù)合，因而其光催化活性較低。另外，塊體g-C3N4比表面積較低，一般<10 m2/g，不利于對反應(yīng)底物的吸附，限制了其對污染物降解活性的提高。提高比表面積可加快表面?zhèn)髻|(zhì)擴(kuò)散過程，增加對反應(yīng)底物吸附的活性位點(diǎn)數(shù)目，有利于光催化活性的提高。可通過微納米結(jié)構(gòu)調(diào)控設(shè)計(jì)二維納米片結(jié)構(gòu)優(yōu)化g-C3N4的性能。比如，Yang等通過液相超聲剝離法將塊體g-C3N4改性成2 nm厚度的二維納米片結(jié)構(gòu)(圖1)，其邊緣具有更多的活性位點(diǎn)，比表面積獲得了較大提高，同時(shí)二維結(jié)構(gòu)有較高的載流子遷移率，光催化活性比塊體g-C3N4提高了8倍以上。

圖1 g-C3N4納米片的**SEM和TEM圖

2.一維g-C3N4

一維g-C3N4長寬比高達(dá)10000，可通過納米帶卷曲而成(圖2)，有較**的光電導(dǎo)性和電子遷移能力。Han等通過冷凍干燥自組裝處理雙氰胺得到類海草的一維g-C3N4，由于量子限制效應(yīng)導(dǎo)致光吸收邊發(fā)生藍(lán)移，比表面積比塊體g-C3N4高10倍，且由于具有較高的電子遷移能力，其產(chǎn)氫速率比塊體g-C3N4高30倍。雖然相比塊體g-C3N4，納米管狀g-C3N4光吸收邊藍(lán)移，但是其光吸收能力卻有增強(qiáng)。

圖2 一維g-C3N4的TEM圖

3.零維g-C3N4

氮化碳量子點(diǎn)(CNQDs)，即為零維g-C3N4，具有較高的比表面積，有利于對反應(yīng)底物的吸附，可使光催化劑活性提高。另外，具有明顯的上轉(zhuǎn)換性能，在長波長光照射下，發(fā)射出短波長的光。Wang等通過熱化學(xué)刻蝕法獲得CNQDs，在705～862 nm的光照射下，發(fā)射出350～600 nm的藍(lán)光，有明顯的上轉(zhuǎn)換性質(zhì)，且CNQD-g-C3N4復(fù)合物比體塊g-C3N4的制氫活性提高了1.87倍以上，光催化制氫活性的提高是由于CNQD受到>600 nm的光照射后，發(fā)射出400～600 nm的光被g-C3N4吸收，所以CNQD可**提高g-C3N4的可見光光催化活性。另外，將氮化碳量子點(diǎn)負(fù)載在紫外光催化劑上，可提高紫外光催化劑的可見光活性。Li等合成了g-C3N4 QDs/BiPO4，在可見光照射下對甲基橙的脫色率是g-C3N4的1.7倍，而單獨(dú)的BiPO4只具有紫外光活性。

4.納米球結(jié)構(gòu)

中空球狀結(jié)構(gòu)有內(nèi)部外部之分，內(nèi)外均有較大比表面積，可增加光電效應(yīng)，通過載流子或活性物種的**穿梭提高表面反應(yīng)，可利用硅膠作為模板獲得中空球狀氮化碳以提高活性。Sun等利用硅膠納米顆粒作為模板合成了中空g-C3N4納米球，相比塊體g-C3N4，其吸收邊發(fā)生藍(lán)移，比表面積增加，合適的殼厚度有利于載流子遷移，其產(chǎn)氫速率是塊體g-C3N4的25倍(圖3a)。亦可不使用模板，利用超分子聚合獲得中空球狀結(jié)構(gòu)氮化碳。如Jun等利用三聚氰胺和三聚氰酸作為前驅(qū)體獲得中空球狀氮化碳，相比采用雙聚氰胺獲得的粉末氮化碳，雖然由于量子限制效應(yīng)導(dǎo)致帶隙變寬，但其具有較強(qiáng)的光吸收能力，可提高載流子壽命，使其降解羅丹明B的活性提高10倍以上(圖3b)。

圖3 中空球狀結(jié)構(gòu)

5.其他結(jié)構(gòu)

除上述結(jié)構(gòu)外，還有構(gòu)造手性螺旋型結(jié)構(gòu)以提高g-C3N4的研究。Zhang等利用手性介孔硅膠為模板，獲得了具有手性螺旋型石墨相氮化碳納米棒(圖4)，由于載流子的**分離和比表面積的提高，其制氫活性比體塊g-C3N4提高了6倍以上。也有研究者通過直接構(gòu)造多孔結(jié)構(gòu)提高g-C3N4的比表面積。比如，Shi等利用過硫酸銨作為氣泡模板劑或者鹽酸胍同時(shí)作為前驅(qū)體和氣泡模板劑制得介孔結(jié)構(gòu)的g-C3N4，其比表面積分別可提高到55.00，65.08 m2/g，對羅丹明B的吸附能力和光催化降解活性均有了較大提高(圖5)。