4g-C3N4的不同制备方法

（1）高温高压合成法从理论上来说，结晶氮化碳就是一种亚稳态的材料,自古以来亚稳态材料被合成的基本方法之一即是高温高压合成法,所以这种方法也就很自然而然地成为人们制备g-C3N4努力试验的方法之一。但是，在近几年来，关于高温高压方法合成碳氮晶体方面的报道却很少，这是由于不论是从动力力学来讲，还是从热力学来说,高压合成氮化碳这种方法是非常难完成的。与结构有三维链的C3N4相比，高压合成的C3N4有着相对大一点的体积,从理论上来说，我们可以了解到α-C3N4与g-C3N4转化为立方C3N4的压强分别为68GPa以及12GPa。可是由于氮氮之间的碳碳双键极其稳定,所以若持续的升温,氮就会以N2的形式逸出来，而不会仍然在碳氮前驱物中存留。在后面进行的实验研究中,可以发现所得产物其中的含氮量较低[18]，所以这是比较难做到的。

（2）气相沉积法另外截获亚稳相最常用的一种方法还有沉积技术。在合成氮化碳晶体的研究过程中,

与其他的合成方法相比较来说,取得了不错的研究结果的方法为物理或者化学气相沉积方法。这种方法是在反应体系里加入具有高活性的碳和氮，接着就在基片上进行沉积从而得到氮化碳的薄膜[19-20]。但是,可惜的是使用等离子体化学或者物理气相沉积方法制备的氮化碳薄膜大多数都是非晶态的，这是因为在化学气相沉积的条件下，含C-H和N-H的产物更加容易生成。并且由于目前大多数的实验研究都集中在薄膜的力学性能以及场发射性能等方面,所以在C3N4晶体的合成以及结构方面的研究进展就比较缓慢了。

（3）电化学沉积法在研究合成氮化碳薄膜的过程中，液相电化学的沉积方法得到了越来越广泛的应

用，原因是在制备碳膜的过程中所需的沉积温度相对较低。现在很多研究电沉积的试验中通常都是将有机溶液作为电解液，主要得出的是非晶膜态的氮化碳薄膜。实验通过分析制成的产品的红外光谱测试得出，薄膜中存在C-N和C=N键，并经检验证实薄膜中也有C3N4的晶体出现[15]。通过上述实验的数据结果进行分析可以发现当处在电场很强的环境中，含N有机物中分子开始断裂并形成许多碎片这些碎片是C和N直接连在一起的，这样对氮化碳的产生有很大帮助。然而，通过X衍射所得出的结果是部分衍射峰不能够确定，因此，利用液相电化学的沉积方法合成氮化碳薄膜的研究还有很大的发展与进步的空间。

（4）溶剂热合成法这种方法有着以下的特点:在溶剂中，为了使得氮不易发生流失，温度条件就要选

择的相对温和点；选择对反应发生有利的地方，例如被溶剂化了的表面以及固液相界面。通过对以前研究工作的了解，我们也发现了用这种方法能够保证碳氮原子的比例是合理的。另外,和以上的几种方法作比较,在溶剂热合成这种体系中,我们能够控制产物生成的外貌，只需要调整不同种类的模板剂的加入。三聚氰胺会被最先考虑作为反应原料，这是因为三聚氰胺具有C3N4骨架。MontigaudH等人是最先通过溶剂热合成这种方法去制备碳氮化合物的,他们使用的溶剂为乙基-2-异丙胺,在140MPa压力和250℃环境温度下，将三聚氰胺和氰尿酞氯在一起混合，然后再进行缩聚反应就能够制备出碳氮化合物,但这种材料的结晶性能非常差,碳氮比为0。78,而且极其不稳定。这可能是因为材料中的氢原子比较多，这是MontigaudH等人认为的原因[22]。在其后面的研究者也通过实验合成了类石墨相,而且碳氮比是非常接近于理论值的。另外,其它含有三嗪环或者C6N7的有机物乃至含有碳氮的无机物,例如三聚氰氯，CCl4以及NaN3等都可以当做反应原料来使用。然而,在他们的文献报道里,关于晶体结构和应用方面的表达却是很少的。