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:中國科學(xué)家報道了碳納米材料宏觀（肉眼可見）氣凝膠的合成。這是一種很好的催化劑，能夠在可見光照射下進(jìn)行水裂解反應(yīng)。這項研究發(fā)表在應(yīng)用化學(xué)雜志期刊雜志上面，對源自三聚氰胺類碳氮化合物的材料特性增加了新的應(yīng)用機(jī)會。
三聚氰胺可以與甲醛聚合，形成一種高耐用并且輕便的樹脂，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。Xinchen Wang和他在中國福州大學(xué)的團(tuán)隊正在尋找一種方法，將這些納米材料組裝成一個穩(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。所以研究者們長期以來一直想尋求該種材料并想將它們引入一個受控的宏觀組裝。“因?yàn)镃N是富含氮的群體，可以預(yù)測的到 CN可能會有一些有趣的組裝行為，譬如類似生物系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)或多肽?！弊髡咴谖恼轮刑岬?。
提高表面積和增多催化位點(diǎn)數(shù)量將會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)，而在可見光照射下，當(dāng)大量的碳氮化合物不起作用時，過氧化氫就會從純水中裂解產(chǎn)生。
因此，通過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。
