Нитрид углерода как полупроводниковая платформа существует уже около 20 лет и активно применяется в различных сферах [1].
Предпосылками развития материалов на основе нитрида углерода являлись несколько причин. Во-первых, тенденции к переходу на возобновляемые источники энергии. Популярной альтернативой ископаемым видам топлива с ограниченным объемом ресурсов является прямое разделение воды с использованием полупроводникового фотокатализатора с видимым светом для производства водорода, что позволяет преобразовывать солнечный свет в запасаемую и переносимую энергию. Также есть необходимость в новых методах органического синтеза, новых методах очистки вод от трудноокисялемых загрязнений. Следовательно, проблемы материальной и энергетической безопасности вращаются вокруг открытия альтернативных полупроводников, которые производятся менее энергоемкими способами и не требуют сложных синтезов, дорогого сырья и токсичных методов производства. Ранее графен рассматривался, как кандидат для нового вида полупроводников, однако, из-за его свойства препятствовали созданию транзисторов на его основе [2]. Поэтому стали отходить от простого графена и началось развитие нового класса соединений с использованием прекурсоров, содержащих гетероатомы. Принципы конструирования этих углеродных, азот- и водородсодержащих твердых веществ были установлены около 25 лет назад, когда Лю и Коэн постулировали, что должны существовать нитриды углерода, аналогичные структурам, содержащим только углерод [3]. И на данный момент синтезированы различные виды аллотропных модификаций о которых пойдет речь в основной части литературного обзора.
1. Установлено, что получение политриазин имида в эвтектическом расплаве солей приводит к более упорядоченному материалу, чем материал, полученный порошковым методом. Данные порошковой рентгеновской дифракции позволили рассчитать параметры элементарной ячейки эвтектического материала, которые составили: a = b = 8,48 А и c = 6,69 А.
2. Проведено исследование методом низкотемпературной адсорбции азота, в ходе которого установлено, что эвтектический материал менее пористый, чем графитированный нитрид углерода, он не содержит крупных микропор размером 1,1 нм.
3. Доказано, что на наноуровне эвтектический материал представлен упорядоченными 6-угольными структурами, в рамках которых наблюдается бездефектная структура.
4. Показано, что эвтектический материал имеет значительно более низкую интенсивность сигнала фотолюминесценции по сравнению с порошковым материалом. Это указывает на менее выраженную рекомбинацию зарядов в структуре эвтектического материала и как следствие на более высокий квантовый выход в фотокаталитической реакции.
5. Продемонстрировано, что в модельной реакции селективного окисления бензилового спирта до безальдегида политриазин имид обладает значительно большей конверсией, чем графитированный нитрид углерода. В основе этого лежит более высокая упорядоченность политриазин имида, что позволяет ему лучше проводить электрический заряд.
