对我们自然环境的不利变化似乎表现为全球几乎每个角落都经历了极端天气，人们认为这与环境污染的有害影响有关。事实上，人类的排放被认为是造成地球正在经历的问题的主要原因。修复这些排放的技术进步一直备受关注，但有赖于重大的研究突破。
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光催化技术具有低能耗、高效率的特点，在这方面不断获得关注，半导体光催化剂的材料选择和性能优化尤其受到关注。在这里，石墨氮化碳的吸引力解释，包括当前的研究途径旨在提高其作为光催化剂的性能和潜在的未来研究。
光催化和二氧化碳
光催化是一种光活化的化学反应。在吸收光中，产生的能量产生激发的电子孔对，又转动的化学反应成对导致新化学化合物的产生。在考虑环境修复时，污染物退化是优先级。
空气污染，无论来源，都会产生从需要分解和分散的燃烧中的污染物。将二氧化碳恒定引入大气中的令人不安，对我们的生态系统的有害影响是需要解决的一个领域。
利用光催化活性可以将大气中的二氧化碳还原为良性碳化合物。有趣的是，人们发现无金属石墨氮化碳(或g-C3N4)在应用于二氧化碳时具有意想不到的催化活性。
获得一种有效的g- c3n4基光催化剂
石墨氮化碳具有一系列的特性，使其成为研究污染物降解的首选光催化剂。这些优点包括它的无毒性质，优异的稳定性，石墨烯类层状结构，易于合成。
虽然它拥有承诺，但石墨碳氮化物并非没有挑战。未掺杂的G-C3N4患有其他光催化剂呈现的类似特征;快速电子 - 空穴对重组和关于电荷载体的低迁移率是常见的例子。提高G-C3N4的光催化效率和广泛采用将需要解决这些现象。
导致活动增强的修改
迄今为止，人们已经研究了各种各样的改性方法来提高g- c3n4基光催化剂的活性。
负载助催化剂已经收到了诸如改善单组分g-C3N4表现出的糟糕的太阳能到化学(STC)能量转换。团队像Bie等．已经形成具有G-C3N4的二维（2D）/ 2D杂连接，获得非常令人鼓舞的结果。具有G-C3N4的大面积触点接口提供了几个优点。例如，探讨了在界面在黑磷和二硫化钼之间进行的能量谈话。
具有G-C3N4的大面积触点接口提供了几个优点。例如，研究了界面在黑磷和二硫化钼之间时加强能量谈话。
离子掺杂和金属沉积是研究人员正在进行的另外两种修饰。设计了独特的金属-半导体复合材料，可以改变g-C3N4的光化学性质，扩大光吸收的物理范围。其他实验使用硝酸处理g-C3N4，已证明通过去除因酸浸而产生的Cr(III)沉积物来提高光催化活性。
更全面的策略在于探索可以由g-C3N4的各种纳米结构合成的结构和设计。在这个尺度上，无数不同的维度结构被制造出来;纳米棒和纳米管，二维纳米片和三维纳米球。尽管如此，大多数的研究似乎都集中在零维量子点及其修饰上。例如，g-C3N4与碳量子点(CQDs)或混合纳米复合材料的耦合已经引起了关注。其他基团通过在高温下将单体转化为聚合物，通过氢键加强了CQDs和g-C3N4之间的连接。
绘制最优设计
虽然石墨碳氮化物光催化技术的研究与开发取得了显著进展，但要实现广泛的实际应用，还需要进一步的探索。特别是优化的光学和光催化性能目前还不足以实现大规模工业化。为了改进，必须更深入地确定起作用的反应机制。分子模拟的使用可能有助于这一点。
g- c3n4基光催化剂的未来
由于需要扩展技术，未来的材料修改可能是由环境和经济问题驱动的。无毒，丰富，廉价的元素将是前方和中心;如果要占上风，则需要避免贵金属和稀有稀土的掺杂，以减轻成本升级。还将注意更多的半导体耦合和无金属掺杂，以及从量子点的操纵更快地进行敏化。
在环境污染控制的背景下，基于G-C3N4的光催化剂具有在解决这一重要问题的实际应用中成为一个组成部分的概率很高。虽然，需要显着的进一步研究来了解这种光催化剂的全部能力。
参考资料及进一步阅读
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