窒素ドープグラフェンベースの光触媒の設計、製造、およびメカニズム

要約：太陽駆動の光触媒を通じてエネルギーおよび環境問題を解決することは、魅力的で挑戦的なテーマです。このため、光触媒の要求に応えるために、さまざまなタイプの光触媒が次々と開発されています。グラフェンベースの材料は、グラフェンの発見以来、相当な注目を集めています。グラフェンの誘導体として、窒素ドープグラフェン（NG）は特に際立っています。窒素原子はグラフェンの未分化構造を破壊し、バンドギャップを開くことができ、グラフェンに不均一な電子密度分布を与えます。したがって、NGはオリジナルのグラフェンのほぼ全ての利点を維持し、いくつかの新しい特性を備えており、NGベースの光触媒に無限の可能性を確保します。このレビューでは、NGの原子およびバンド構造を紹介し、原位および外位合成方法を要約し、光触媒におけるNGのメカニズムと利点を強調し、異なる光触媒方向（主に水素生成、CO2還元、汚染物質の分解、および光活性成分として）における応用を概説します。最後に、NGベースの光触媒の今後の中心的な課題と可能な改善が提示されます。この研究は、過去から学び、NGベースの光触媒の未来に向けた進展を実現することが期待されています。