具有三唑和三嗪复合骨架的有序介孔C?N?及其石墨烯复合材料

摘要： 具有C3N4化学计量比的介孔氮化碳（MCN）可应用于催化、传感、吸附分离及生物技术等多个领域。通过合成不同氮含量和化学结构的MCN，有望拓展其更广泛的应用前景。本研究展示了一种由5-氨基-1H-四唑（5-ATTZ）简单自组装制备的、具有三唑-三嗪复合骨架的介孔C3N5材料。我们以石墨烯-介孔二氧化硅杂化物为模板，将这些纳米结构与石墨烯杂化以调控其电子特性。结合密度泛函理论计算与多种光谱分析，明确证实该C3N5由1个三唑单元和2个三嗪单元构成。研究发现，基于三唑的介孔C3N5及其石墨烯杂化物在氧还原反应（ORR）中表现出高活性，其扩散极限电流密度高于块体g-C3N4且过电位更低。这种制备三唑基介孔C3N5的简易方法，有望推广用于开发系列新型MCN纳米结构及其杂化材料。