石墨相氮化碳光催化材料改性及产氢性能研究进展

敬曼曼; 倪飞翔; 栗敏; 刘冰; 徐静; 周普阳; 张安超

doi:10.16056/j.2096-7705.2025.03.001

能源研究与管理 ›› 2025, Vol. 17 ›› Issue (3) : 1 -9+189. DOI: 10.16056/j.2096-7705.2025.03.001

石墨相氮化碳光催化材料改性及产氢性能研究进展

敬曼曼, 倪飞翔, 栗敏, 刘冰, 徐静, 周普阳, 张安超

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摘要

针对全球能源需求增长及化石能源引发的环境问题，开发清洁、可持续的新型能源已成为重要研究方向。光催化分解水制氢技术能够将太阳能直接转化为氢能，具有广阔应用前景。系统探讨了石墨相氮化碳（g-C₃N₄）在光催化产氢中的结构特性、制备方法及其改性策略，以提升其光催化性能。通过综述g-C₃N₄的多种改性策略，包括形貌调控、元素掺杂、缺陷工程、助催化剂负载以及异质结构建等方法，分析各类改性手段对材料光催化产氢性能的影响机制。研究表明，上述改性方法可有效提高g-C₃N₄的光生载流子分离效率并增强其可见光吸收能力，从而显著提升其光催化产氢活性。g-C₃N₄作为非金属半导体光催化材料，在光催化产氢领域具有重要应用潜力。未来应进一步深入理解其改性机制并优化材料设计，推动该技术向高效、实用化方向发展。