碳氮化合物氣凝膠能夠調(diào)節(jié)水的光催化轉(zhuǎn)化
納米化學(xué)與宏觀結(jié)構(gòu)相結(jié)合:中國(guó)科學(xué)家報(bào)道了碳納米材料宏觀（肉眼可見(jiàn)）氣凝膠的合成。這是一種很好的催化劑，能夠在可見(jiàn)光照射下進(jìn)行水裂解反應(yīng)。這項(xiàng)研究發(fā)表在應(yīng)用化學(xué)雜志期刊雜志上面，對(duì)源自三聚氰胺類(lèi)碳氮化合物的材料特性增加了新的應(yīng)用機(jī)會(huì)。
三聚氰胺可以與甲醛聚合，形成一種高耐用并且輕便的樹(shù)脂，但它也可以濃縮成一種碳氮化合物的納米結(jié)構(gòu)。這些由碳和氮元素所形成的結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑹┑姆涓C狀電子活性網(wǎng)絡(luò)和氮的一些額外功能結(jié)合起來(lái)。Xinchen Wang和他在中國(guó)福州大學(xué)的團(tuán)隊(duì)正在尋找一種方法，將這些納米材料組裝成一個(gè)穩(wěn)定的宏觀體系結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備了一種催化活性高、穩(wěn)定的輕量級(jí)材料，該材料在人工光合作用中起著重要的作用并且提供了非常有趣的結(jié)構(gòu)和電子特性。
氣凝膠是凝膠，但組成卻沒(méi)有水份——其結(jié)構(gòu)的99%都是空氣。這種孔隙度為催化或傳感應(yīng)用方面提供了一個(gè)巨大的理想表面。由于碳氮化合物是一種非常有趣的納米結(jié)構(gòu)，具有類(lèi)似于石墨烯的特性但是又具備氮元素的功能。所以研究者們長(zhǎng)期以來(lái)一直想尋求該種材料并想將它們引入一個(gè)受控的宏觀組裝。“因?yàn)镃N是富含氮的群體，可以預(yù)測(cè)的到 CN可能會(huì)有一些有趣的組裝行為，譬如類(lèi)似生物系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)或多肽。”作者在文章中提到。
提高表面積和增多催化位點(diǎn)數(shù)量將會(huì)使這些氣凝膠成為高功能性的宏觀材料?？茖W(xué)家們僅利用納米粒子內(nèi)部的物理性的相互作用力，就制備了一種碳氮化合物納米粒子組成的膠體溶液。首先是將其固定在水凝膠中，然后通過(guò)傳統(tǒng)的冷凍干燥技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的氣凝膠?！斑@種方法有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括用于大規(guī)模生產(chǎn)的延展性和低成本的消耗?！?作者提到，與鉑金助催化劑相結(jié)合，氣凝膠在氫析反應(yīng)中作為光催化劑的催化效應(yīng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳氮化合物的催化效應(yīng)，而在可見(jiàn)光照射下，當(dāng)大量的碳氮化合物不起作用時(shí)，過(guò)氧化氫就會(huì)從純水中裂解產(chǎn)生。
因此，通過(guò)從納米到宏觀的化學(xué)和物理特性的結(jié)合，他們創(chuàng)造了一種新的具有很好的催化作用輕質(zhì)材料，這是利用三聚氰胺構(gòu)建新材料的一種和很有希望和前途的應(yīng)用。
