Chemical synthesis and applications of graphitic carbon nitride

Wuli Huaxue Xuebao/ Acta Physico - Chimica Sinica

Volumn 29, Issue 9, 2013, Pages 1865-1876

  Zhang, Jin Shui ^a   Wang, Bo ^a   Wang, Xin Chen ^a  

^a FUZHOU UNIVERSITY   (China)

Author keywords

Application research; Graphitic carbon nitride; Material preparation; Polymeric semiconductor

Indexed keywords

EID: 84884365435     PISSN: 10006818     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.3866/PKU.WHXB201306173     Document Type: Review

References (112)

1. Kroke, E.; Schwar, M. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 493. doi: 10.1016/j.ccr.2004.02.001
2. Thomas, A.; Fischer, A.; Goettmann, F.; Antonietti, M.; Muller, J.; Schlogl, R.; Carlsson, J. J. Mater. Chem. 2008, 18, 4893. doi: 10.1039/b800274f
3. Liebig, J. Ann. Pharm. 1834, 10, 10.
4. Franklin, E. J. Am. Chem. Soc. 1922, 44, 486. doi: 10.1021/ja01424a007
5. Liu, A.; Cohen, M. Science 1989, 245, 841. doi: 10.1126/science.245.4920.841
6. Teter, D.; Hemley, R. Science 1996, 271, 53. doi: 10.1126/science.271.5245.53
7. Molina, B.; Sansores, L. Modern Phys. Lett. B 1999, 13, 193. doi: 10.1142/S0217984999000269
8. Kroke, E.; Sehwarz, M.; Horath-Bordon, E.; Kroll, P.; Noll, B.; Norman, A. New J. Chem. 2002, 26, 508. doi: 10.1039/b111062b
9. Chen, T. B.; Li, Z. Q. Matrer. Sci. Eng. 1998, 16, 6.
10. Ma, Z. New Carbon Mater. 2006, 21, 276.
11. Wu, X. C.; Liu, G. H.; Chen, G. H. J. Gansu Sci. 1999, 11, 9.
12. Zhao, H.; Chen, X.; Jia, C.; Zhou, T.; Qu, X.; Jian, J.; Xu, Y.; Zhou, T. Mater. Sci. Eng. B 2005, 122, 90. doi: 10.1016/j. mseb.2005.05.007
13. Meng, Y. L. Study on the Preparation and Photocatalysis of Graphitic Carbon Nitrides. Master Dissertation, Dalian University of Technology, Dalian, 2010.
14. Khabashesku, V.; Zimmerman, J.; Margrave, J. Chem. Mater. 2000, 12, 3264. doi: 10.1021/cm000328r
15. Zhang, Z.; Leinenweber, K.; Bauer, M.; Garvie, L.; McMillan, P.; Wolf, G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7788. doi: 10.1021/ja0103849
16. Gu, Y.; Chen, L.; Shi, L.; Ma, J.; Yang, Z.; Qian, Y. Carbon 2003, 41, 2653. doi: 10.1016/S0008-6223(03)00287-2
17. Guo, Q.; Yang, Q.; Yi, C.; Zhu, L.; Xie, Y. Carbon 2005, 43, 1386. doi: 10.1016/j.carbon.2005.01.005
18. Zimmerman, J.; Williams, R.; Khabashesku, V.; Margrave, J. Nano Lett. 2001, 1, 731. doi: 10.1021/nl015626h
19. Lu, X.; Gai, L.; Cui, D.; Wang, Q.; Zhao, X.; Tao, X. Mater. Lett. 2007, 61, 4255. doi: 10.1016/j.matlet.2007.01.076
20. Li, Y.; Zhang, J.; Wang, Q.; Jin, Y.; Huang, D.; Cui, Q.; Zou, G. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 9429. doi: 10.1021/jp103729c
21. Komatsu, T. J. Mater. Chem. 2001, 11, 802. doi: 10.1039/b007165j
22. Tragl, S.; Gibson, K.; Glaser, J.; Duppel, V.; Simon, A.; Meyer, H. Solid State Commun. 2007, 14, 529.
23. Montigaud, H.; Tanguy, B.; Demazeau, G.; Alves, I.; Courjault, S. J. Mater. Sci. 2000, 35, 2547. doi: 10.1023/A:1004798509417
24. Lv, Q.; Cao, C.; Li, C.; Zhang, J.; Zhu, H.; Kong, X.; Duan, X. J. Mater. Chem. 2003, 13, 1241.
25. Luv, Q.; Cao, C.; Zhang, J.; Li, C.; Zhu, H. J. Appl. Phys. A 2004, 79, 633. doi: 10.1007/s00339-002-2058-4
26. Fu, Q.; Cao, C.; Zhu, H. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 223. doi: 10.1016/S0009-2614(99)01169-0
27. Montigaud, H.; Tanguy, B.; Demazeau, G.; Alves, I.; Birot, M.; Dungues, J. Diam. Relat. Muter. 1999, 8, 1707.
28. Andreyev, A.; Akaishi, M.; Golberg, D. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 635. doi: 10.1016/S0009-2614(03)00471-8
29. Bai, Y.; Lv, B.; Liu, Z.; Li, L.; Cui, D.; Xu, X; Wang, Q. J. Cryst. Growth 2003, 247, 505. doi: 10.1016/S0022-0248(02)01981-4
30. Guo, Q.; Xie, Y.; Wang, X.; Lv, S.; Hou, T.; Liu, X. Chem. Phys. Lett. 2003, 380, 84. doi: 10.1016/j.cplett.2003.09.009
31. Guo, Q.; Xie, Y.; Wang, X.; Zhang, S.; Hou, T.; Lv, S. Chem. Commun. 2004, 26.
32. Guo, Q.; Yang, Q.; Zhu, L.; Yi, C.; Zhang, S.; Xie, Y. Solid State Commun. 2004, 132, 369. doi: 10.1016/j.ssc.2004.08.014
33. Cao, C.; Huang, F.; Cao, C.; Li, J.; Zhu, H. Chem. Mater. 2004, 16, 5213. doi: 10.1021/cm0493039
34. Li, J.; Cao, C.; Hao, J.; Qiu, H.; Xu, Y.; Zhu, H. Diam. Relat. Mater. 2006, 15, 1593. doi: 10.1016/j.diamond.2006.01.013
35. Li, J.; Cao, C.; Zhu, H. Nanotechnology 2007, 18, 115605. doi: 10.1088/0957-4484/18/11/115605
36. Cui, Y.; Ding, Z.; Fu, X.; Wang, X. Angew. Chem. Int. Edit. 2012, 51, 11814. doi: 10.1002/anie.201206534
37. Bai, X.; Li, J.; Cao, C.; Hussain, S. Mater. Lett. 2011, 65, 1101. doi: 10.1016/j.matlet.2011.01.008
38. Li, C.; Cao, C.; Zhu, H. Chin. Sci. Bull. 2003, 48, 1737. doi: 10.1360/03wb0011
39. Li, C.; Cao, C. B.; Zhu, H. S.; Lv, Q.; Zhang, J. T.; Xiang, X. J. Synt. Cryst. 2003, 32, 252.
40. Li, C.; Cao, C.; Zhu, H.; Lv, Q; Zhang, J., Wang, X. Mater. Sci. Eng. B 2004, 106, 308. doi: 10.1016/j.mseb.2003.10.006
41. Li, C.; Cao, C.; Zhu, H. Mater. Lett. 2004, 58, 1903. doi: 10.1016/j.matlet.2003.11.024
42. Bai, X.; Li, J.; Cao, C. Appl. Surf. Sci. 2010, 256, 2327. doi: 10.1016/j.apsusc.2009.10.061
43. Wang, Y.; Wang, X.; Antonietti, M. Angew. Chem. Int. Edit. 2012, 51, 68. doi: 10.1002/anie.201101182
44. Zheng, Y.; Liu, J.; Liang, J.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6717. doi: 10.1039/c2ee03479d
45. Lyth, S.; Nabae, Y.; Moriya, S.; Kuroki, S.; Kakimoto, M.; Ozaki, J.; Miyata, S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20148. doi: 10.1021/jp907928j
46. Li, Q.; Yang, J.; Feng, D.; Wu, Z.; Wu, Q.; Park, S.; Ha, C.; Zhao, D. Nano Res. 2010, 3, 632. doi: 10.1007/s12274-010-0023-7
47. Jin, X.; Balasubramanian, V.; Selvan, S.; Sawant, D.; Chari, M.; Lu, G.; Vinu, A. Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48, 7884. doi: 10.1002/anie.v48:42
48. Groenewolt, M.; Antonietti, M. Adv. Mater. 2005, 17, 1789.
49. Wang, Y.; Wang, X.; Antonietti, M.; Zhang, Y. ChemSusChem 2010, 3, 435. doi: 10.1002/cssc.v3:4
50. Yang, H. Chem. Commun. 2012, 48, 3430. doi: 10.1039/c2cc00001f
51. Vinu, A. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 816.
52. Talapaneni, S.; Anandan, S.; Mane, G.; Anand, C.; Dhawale, D.; Varghese, S.; Mano, A.; Mori, T.; Vinu, A. J. Mater. Chem. 2012, 22, 9831. doi: 10.1039/c2jm30229b
53. Park, S.; Chu, S.; Xue, C.; Zhao, D.; Ha, C. J. Mater. Chem. 2011, 21, 10801. doi: 10.1039/c1jm10849b
54. Goettmann, F.; Fischer, A.; Antonietti, M.; Thomas, A. Angew. Chem. Int. Edit. 2006, 45, 4467.
55. Jun, Y.; Hong, W.; Antonietti, M.; Thomas, A. Adv. Mater. 2009, 21, 4270. doi: 10.1002/adma.v21:42
56. Zhang, J.; Guo, F.; Wang, X. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3008. doi: 10.1002/adfm.201203287.
57. Fischer, A.; Antonietti, M.; Thomas, A. Adv. Mater. 2007, 19, 264.
58. Fischer, A.; Muller, J.; Antonietti, M.; Thomas, A. ACS Nano, 2008, 2, 2489. doi: 10.1021/nn800503a
59. Yuliati, L.; Yang, J.; Wang, X.; Maeda, K.; Takata, T.; Antonietti, M.; Domen, K. J. Mater. Chem. 2010, 20, 4295. doi: 10.1039/c0jm00341g
60. Kim, M.; Hwang, S.; Yu, J. J. Mater. Chem. 2007, 17, 1656. doi: 10.1039/b702213a
61. Datta, K.; Reddy, B.; Ariga, K.; Vinu, A. Angew. Chem. Int. Edit. 2010, 49, 5961.
62. Singh, J.; Overbury, S.; Dudney, N.; Li, M.; Veith, G. ACS Catal. 2012, 2, 1138. doi: 10.1021/cs3001094
63. Zhu, J.; Carabineiro, S.; Shan, D.; Faria, J.; Zhu, Y.; Figueiredo, J. J. Catal. 2010, 274, 207 doi: 10.1016/j. jcat.2010.06.018
64. Wang, Y.; Yao, J.; Li, H.; Su, D.; Antonietti, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2362. doi: 10.1021/ja109856y
65. Li, Y.; Gong, Y.; Xu, X.; Zhang, P.; Li, H.; Wang, Y. Catal. Commun. 2012, 28, 9. doi: 10.1016/j.catcom.2012.08.005
66. Gong, Y.; Zhang, P.; Xu, X.; Li, Y.; Li, H.; Wang, Y. J. Catal. 2013, 297, 272. doi: 10.1016/j.jcat.2012.10.018
67. Krishna, K.; Kumar, B.; Eswaramoorthy, M. Chem. Phys. Lett. 2011, 511, 87. doi: 10.1016/j.cplett.2011.06.006
68. Haque, E.; Jun, J.; Talapaneni, S.; Vinu, A.; Jhunq, S. J. Mater. Chem. 2010, 20, 10801. doi: 10.1039/c0jm02974b
69. Lee, E.; Jun, Y.; Hong, W.; Thomas, A.; Jin, M. Angew. Chem. Int. Edit. 2010, 49, 9706. doi: 10.1002/anie.201004975
70. Lee, E.; Lee, S.; Heo, N.; Stucky, G.; Jun, Y.; Hong, W. Chem. Commun. 2012, 48, 3942. doi: 10.1039/c2cc17909a
71. Cheng, C.; Huang, Y.; Tian, X.; Zheng, B.; Li, Y.; Yuan, H.; Xiao, D.; Xie, S.; Choi, M. Anal. Chem. 2012, 84, 4754. doi: 10.1021/ac300205w
72. Mane, G.; Dhawale, D.; Anand, C.; Ariga, K.; Ji, Q.; Wahab, M.; Mori, T.; Vinu, A. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 2913. doi: 10.1039/c2ta01215d
73. Zhang, X.; Xie, X.; Wang, H.; Zhang, J.; Pan, B.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18. doi: 10.1021/ja308249k
74. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Jaroniec, M.; Jin, Y.; Qiao, S. Small 2012, 8, 3550. doi: 10.1002/smll.v8.23
75. Lyth, S.; Nabae, Y.; Moriya, S.; Kuroki, S.; Kakimoto, M.; Ozaki, J.; Miyata, S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20148. doi: 10.1021/jp907928j
76. Lyth, S.; Nabae, Y.; Islam, N.; Kuroki, S.; Kakimoto, M.; Miyata, S. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, B194.
77. Kwon, K.; Sa, Y.; Cheon, J.; Joo, S. Langmuir 2012, 28, 991. doi: 10.1021/la204130e
78. Yang, S.; Feng, X.; Wang, X.; Mullen, K. Angew. Chem. Int. Edit. 2011, 50, 5339. doi: 10.1002/anie.201100170
79. Sun, Y.; Li, C.; Xu, Y.; Bai, H.; Yao, Z.; Shi, G. Chem. Commun. 2010, 46, 4740. doi: 10.1039/c001635g
80. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Chen, J.; Liu, J.; Liang, J.; Du, A.; Zhang, W.; Zhu, Z.; Smith, S.; Jaroniec, M.; Qiao, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20116. doi: 10.1021/ja209206c
81. Liang, J.; Zheng, Y.; Chen, J.; Liu, J.; Hulicova-Jurcakova, D. Jaroniec, M.; Qiao, S. Angew. Chem. Int. Edit. 2012, 51, 3892. doi: 10.1002/anie.201107981
82. Goettmann, F.; Fischer, A.; Antonietti, M.; Thomas, A. Chem. Commun. 2006, 4530.
83. Goettmann, F.; Fischer, A.; Antonietti, M.; Thomas, A. New J. Chem. 2007, 31, 1455. doi: 10.1039/b618555j
84. Goettmann, F.; Thoma, A.; Antonietti, M. Angew. Chem. Int. Edit. 2007, 46, 2717.
85. Ansari, M.; Min, B.; Mo, Y.; Park, S. Green Chem. 2011, 13, 1416. doi: 10.1039/c0gc00951b
86. Talapaneni, S.; Anandan, S.; Mane, G.; Anand, C.; Dhawale, D.; Varghese, S.; Mano, A.; Mori, T.; Vinu, A. J. Mater. Chem. 2012, 22, 9831. doi: 10.1039/c2jm30229b
87. Su, F.; Antonietti, M.; Wang, X. Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 1005. doi: 10.1039/c2cy00012a
88. Wang, Y.; Zhang, J.; Wang, X.; Antonietti, M.; Li, H. Angew. Chem. Int. Edit. 2010, 49, 3356. doi: 10.1002/anie.201000120
89. Li, X.; Wang, X.; Antonietti, M. ACS Catal. 2012, 2, 2082. doi: 10.1021/cs300413x
90. Wang, Y.; Li, H.; Yao, J.; Wang, X.; Antonietti, M. Chem. Sci. 2011, 2, 446. doi: 10.1039/c0sc00475h
91. Li, X.; Chen, J.; Wang, X.; Sun, J.; Antonietti, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8074.
92. Wang, X.; Maeda, K.; Thomas, A. Nat. Mater. 2009, 8, 76. doi: 10.1038/nmat2317
93. Maeda, K.; Wang, X.; Nishihara, Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 4940.
94. Zhang, J.; Chen, X.; Takanabe, K.; Maeda, K.; Domen, K.; Epping, J.; Fu, X.; Antonietti, M.; Wang, X. Angew. Chem. Int. Edit. 2010, 49, 441. doi: 10.1002/anie.200903886
95. Zhang, J.; Zhang, G.; Chen, X.; Lin, S.; Mohlmann, L.; Dolega, G.; Lipner, G.; Antonietti, M.; Blechert, S.; Wang, X. Angew. Chem. Int. Edit. 2012, 51, 3183. doi: 10.1002/anie. v51.13
96. Zhang, J.; Zhang, M.; Sun, R.; Wang, X. Angew. Chem. Int. Edit. 2012, 51, 10145. doi: 10.1002/anie.201205333
97. Zhang, J.; Zhang, M.; Lin, S.; Fu, X.; Wang, X. J. Catal. 2013, doi: 10.1016/j.jcat.2013.01.008.
98. Zhang, J.; Sun, J.; Maeda, K.; Domen, K.; Liu, P.; Antonietti, M.; Fu, X.; Wang, X. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 675. doi: 10.1039/c0ee00418a
99. Zhang, J.; Grzelczak, M.; Hou, Y.; Maeda, K.; Domen, K.; Fu, X.; Antonietti, M.; Wang, X. Chem. Sci. 2012, 3, 443. doi: 10.1039/c1sc00644d
100. Zhang, J.; Zhang, M.; Zhang, G.; Wang, X. ACS Catal. 2012, 2, 940. doi: 10.1021/cs300167b
101. Zheng, H. R.; Zhang, J. S.; Wang, X. C.; Fu, X. Z. Acta Phys.-Chim. Sin. 2012, 28, 2336.
102. Chen, X.; Shen, S.; Guo, L.; Mao, S. Chem. Rev. 2010, 110, 6503. doi: 10.1021/cr1001645
103. Wang, X.; Blechert, S.; Antonietti, M. ACS Catal. 2012, 2, 1596. doi: 10.1021/cs300240x
104. Wang, X.; Chen, X.; Thomas, A.; Fu, X.; Antonietti, M. Adv. Mater. 2009, 21, 1609. doi: 10.1002/adma.v21:16
105. Yan, S.; Li, Z.; Zou, Z. Langmuir 2009, 25, 10397. doi: 10.1021/la900923z
106. Chen, X.; Zhang, J.; Fu, X.; Antonietti, M.; Wang, X. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11658. doi: 10.1021/ja903923s
107. Su, F.; Mathew, S.; Lipner, G.; Fu, X.; Antonietti, M.; Blechert, S.; Wang, X. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16299. doi: 10.1021/ja102866p
108. Su, F.; Mathew, S.; Mohlmann, L.; Antonietti, M.; Wang, X.; Blechert, S. Angew. Chem. Int. Edit. 2011, 50, 657. doi: 10.1002/anie.v50.3
109. Mohlmann, L.; Baar, M.; Ries, J.; Antonietti, M.; Wang, X.; Blechert, S. Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 1909. doi: 10.1002/adsc.v354.10
110. Zhang, P.; Wang, Y.; Li, H.; Antonietti, M. Green Chem. 2012, 14, 1904. doi: 10.1039/c2gc35148j
111. Zhang, P.; Wang, Y.; Yao, J. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 1447. doi: 10.1002/adsc.201100175
112. Kiskan, B.; Zhang, J.; Wang, X.; Antonietti, M.; Yagci, Y. ACS Macro. Lett. 2012, 1, 546. doi: 10.1021/mz300116w