化学专业文献翻译要求保留由方括号括起的文献引用编号：Graphitic carbon nitride g-C3N4 possess an N substituted graphite structure formed by sp2 hybridization of C and N atoms which is one of the famous metal-free photocatalysts

石墨状氮化碳（g-C3N4）具有N取代石墨结构，由C和N原子的sp2杂化形成，是著名的无金属光催化剂之一[193,194]。g-C3N4有两种不同的构型。一种配置是定义为s-三嗪，由s-三嗪单元构成，单个C空位的周期性阵列，如图16d所示。另一种是在图16e中显示的三聚s-三嗪亚单位连接通过平面三级胺基与晶格中的较大周期性空位。实验上报告了热氧化剥离法和超声辅助液相剥离法以获得g-C3N4超薄纳米片[195-198]。具体而言，刘等人提出了热氧化剥离路线，其中g-C3N4晶体的厚度通过层层刻蚀逐渐减小，如图16a所示[198]。然后，在120分钟的热氧化后，制备了约2 nm的g-C3N4纳米片。而量子尺寸效应导致随着温度升高，g-C3N4纳米片出现明显的蓝移。此外，由于n！p *跃迁，在较高温度> 650℃时出现了额外的日光吸收峰，导致高可见光收获。此外，由于体积C3N4的内在分层结构，提出了超声辅助液相剥离法。然而，该剥离方法的效率在很大程度上取决于溶剂分子的表面能，其计算值为115 mJ m-2。显然，它与水的表面能量值102 mJ m-2一致，通过水液体剥离成功获得了g-C3N4的厚度为2.5 nm的纳米片[199]。此外，还探索了异丙醇[200]和其他溶剂[201,202]以进一步促进体积C3N4的剥离效率，因为厚度是影响光催化水裂解性能的关键因素。g-C3N4单层具有许多非凡的特性，例如广泛的表面积，良好的稳定性和适当的2.7 eV带隙，可用于各种光催化应用，包括氢气的产生，CO2的还原，污染气体分子的去除和消毒。与体积g-C3N4相比，在g-C3N4单层中，沿着平面方向电子迁移率大大增强，相应的氢气产生活性提高了5.4倍[203,204]。同时，通过形态控制[205-207]，晶体控制[208,209]，空位引入[210,211]，化学取代[212,213]和表面活化[214,215]等几种策略，改善了g-C3N4的光催化性能。例如，合成了具有一些碳空位的孔隙g-C3N4，显示出用于创新光催化系统的扩宽日光的有希望的可能性，并减少了载流子的复合[211]。另一方面，g-C3N4纳米片与其他物种的杂化被开发为光催化剂，以提高系统的光催化剂功能，以全水分裂为例，由于g-C3N4纳米片中的自聚集通过p-p相互作用会严重阻碍H2O2中间体的传输和循环性能[216]。以碳纳米球包含的g-C3N4为例，它显示出比未杂化的g-C3N4高4.79倍的光催化活性[217]。此外，不仅g-C3N4与其他物种的电子-空穴复合被抑制，而且氧化反应动力学也被加速，从而显着提高了H2生成的光催化活性[218]。此外，最近的研究人员发现，将二维g-C3N4载入一维AgVO3纳米线可以提高光催化活性，因为这种杂交体系在异质结界面处促进了更多的暴露光催化位点，扩展了日光吸收区域并促进了电荷分离速率[219]。到目前为止，已经构建了许多基于g-C3N4的混合光催化剂，其中包括不同的无机材料，例如基于铋的化合物[220,221]，金属硫化物[222,223]，金属氧化物/氢氧化物[224,225]，碳材料[217,226]，尖晶石化合物[218,227]，金属纳米粒子[228,229]。另一方面，制备C2N / InTe[230]和g-C6N6 / g-C3N4 [231]的异质结构，通过形成跨界面的内置电场，改善C2N和g-C6N6的光催化性能。结果表明，界面能有效地提高电子空穴对的分离