氮化碳是有氮、碳原子以sp3杂化方式两两以碳氮单键相连，紧密堆积成三维空间网络结构，是至今为止硬度最高的共价化合物。1989年，A。Y。 Liu和M。L。 Cohen[1]根据β-Si3N4的晶体结构，从理论上预言了β-C3N4的存在，但直到1993年美国哈佛大学Chunming Niu等人[2]利用激光溅射技术,用脉冲激光蒸发C靶，原子氮辅助沉积，最后在硅基片上成功制备氮化碳薄膜。这事件经美国《科学》和《纽约时报》报道后，立即引起全世界材料研究人员的注目。在研究机构、各国政府和公司企业的相互合作下，关于氮化碳的研究得到了众多积极性的结果。而且随着研究的进行，人们发现，在可见光条件下，氮化碳能有效降解亚甲基蓝等有机化合物，表现出良好的光催化性能。1994年，Wentzcovitch等[3]人以可变晶型分子动力学从头计算法得出结论β-C3N4的弹性模量B=437Gpa且与金刚石的弹性模量相近。1996年Teter和Hemley等[4]人采用共轭梯度法重新计算C3N4，得出C3N4有α相、β相、立方相、准立方相和类石墨相五种结构的结论,结构图如图1。1所示。

图1。1  五种氮化碳的结构图

1。2。2  制备方法

氮化碳的一般制备方法可分为三类：固相方法、液相方法、气相沉积法

第一类固相方法有高温煅烧法。Maya等[5]人在密闭容器中高温煅烧含氮量较高碳氮有机物，表征产品证明了C3N4的成功合成。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

第二类液相方法有电化学沉积法、溶剂热法。李超等[6]人用二氰二胺的N,N二甲基甲酰胺（DMF）溶液，Si(100)和ITO导电玻璃组成电解池，用电化学沉积法成功在阴极上沉积CNx薄膜。

第三类气相沉积法有化学气相沉积法（CVD）、物理气相沉积法（PVD）、反应溅射法、离子束辅助沉积等。唐见波和石玉龙[7]两人以氢气、氮气和甲烷为前驱气体，通过等离子体化学气相沉积法成功制备氮化碳薄膜，用FS-EM、EDS、XRD、FTIR、Raman对产品进行表征，结果显示薄膜中含有晶态氮化碳，且碳氮原子比接近理论值0。75。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

1。3  石墨相氮化碳

二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度上做平面自由移动的材料。二维材料有纳米薄膜、量子阱、超晶格等，其中最有名的二维材料就是石墨烯。2004年曼切斯特大学Novoselov和Geim等[8]人首次用胶带对撕的方式成功从块状石墨分离出石墨烯，而石墨烯所表现出的突出性能激发了科学家们的浓厚兴趣，也促使人们探寻其他二维材料。2000年，Montigaud H。等首次用溶剂热法在3Gpa气压，850℃下加热三聚氰胺的肼(N2H4）溶液成功合成g-C3N4。一年后，Zhang Z。 H。等[9]人也在1Gpa，500℃下煅烧三聚氰胺和三聚氰氯的固体混合物，也成功制备了形貌完好的g-C3N4。2008年福州大学教授王新晨首次提出，不含金属的g-C3N4也能够光催化分解水制氢气，并在实验中得到证实。这为人类解决能源、环境等问题提供了新的思路与方向。