Ingénierie des matériaux à base de g-C3N4 pour une photocatalyse avancée : avancées récentes

La photocatalyse alimentée par une énergie solaire abondante mais intermittente a un potentiel considérable dans la production d'énergie renouvelable et la dépollution de l'environnement. La structure électronique exceptionnelle et les propriétés physico-chimiques du nitrure de carbone graphitique (g-C3N4), associées à ses caractéristiques uniques sans métal, en font des candidats idéaux pour la construction de photocatalyseurs avancés. Cette revue résume les avancées récentes sur les photocatalyseurs à base de g-C3N4, en mettant l'accent sur des stratégies de conception ingénieuses et des applications photocatalytiques diversifiées. Notamment, les avantages, les méthodes de fabrication et les limitations de chaque stratégie de conception sont systématiquement analysés. Afin de mieux comprendre la connexion interne de la théorie – structure – performance des photocatalyseurs à base de g-C3N4, les conceptions de structure/composition, les activités photocatalytiques correspondantes et les mécanismes de réaction sont discutés ensemble, en les associant à l'introduction de leurs applications photocatalytiques pour le fractionnement de l'eau, la réduction du dioxyde de carbone/azote et la dégradation des polluants, etc. Enfin, les défis actuels et les perspectives futures pour les matériaux à base de g-C3N4 pour la photocatalyse sont brièvement proposés. Ces stratégies de conception et limitations sont également instructives pour construire des matériaux à base de g-C3N4 dans d'autres applications liées à l'énergie et à l'environnement.