Статья: Новые 2D-2D материалы на основе графитоподобного нитрида углерода и MXene для фотокаталитических приложений (2026)

Читать онлайн

Современное общество сталкивается с комплексом взаимосвязанных энергетических и экологических проблем, включая быстрое истощение запасов ископаемого топлива, сопровождающееся ростом выбросов парниковых газов и загрязнение водных ресурсов промышленными отходами и фармацевтическими препаратами. Все это усугубляется постоянно растущим мировым потреблением энергии, что делает экономически нецелесообразным инвестирование в решение этих проблем традиционными способами. В этом контексте экологически безопасные фотокаталитические технологии, использующие энергию солнечного света, рассматриваются как перспективное решение. Особое внимание уделяется композитным фотокатализаторам с синергетическим эффектом, таким как MXene/g-C3N4. Эти системы обладают повышенной фотокаталитической активностью благодаря сочетанию уникальных свойств компонентов: превосходного поглощения видимого света графитоподобным нитридом углерода и высокой электропроводности и регулируемых свойств поверхности MXene. Ключевым преимуществом является формирование эффективного 2D-2D интерфейса с улучшенным переносом и разделением заряда для улучшения кинетики реакции и увеличения времени жизни носителей заряда. Современные исследования, как правило, направлены на оптимизацию морфологии для достижения плотного контакта между компонентами и максимальной доступности активных центров. В данном обзоре рассмотрены синтетические подходы к созданию композитных фотокатализаторов на основе g-C3N4 и MXene, а также суммированы данные по активности фотокатализаторов в таких процессах как получение водорода, восстановление углекислого газа и разрушение органических загрязнителей под действием света.

Modern society is faced with a pack of interconnected energy and environmental challenges, including rapid fossil fuel exhaustion accompanied by rise of greenhouse gases emissions and contamination of water resources by industrial waste and pharmaceuticals. All of this is aggravated by constantly increasing worldwide energy consumption that makes it economically unfeasible to invest into solving aforementioned problems by traditional means. In such context environmentally safe photocatalytic technologies that rely on sunlight energy are seen as a promising solution. Special attention is paid to composite photocatalysts with synergetic effects such as MXene/g-C3N4. These systems have an enhanced photocatalytic activity due to the combination of unique properties of the component: graphitic carbon nitride’s excellent visible light absorption and MXene’s high electric conductivity and tunable surface properties. The key advantage is formation of an effective 2D-2D interface with improved charge transfer and separation to improve reaction kinetics and charge carrier lifetime. Modern researches are usually aimed at optimization of morphology to achieve close contact between components and to maximize the availability of active sites. This review examines synthetic approaches to creating composite photocatalysts based on g-C3N4 and MXene and summarizes data on photocatalyst activity in processes such as hydrogen production, carbon dioxide reduction, and degradation of organic pollutants under light irradiation.

Ключевые фразы: графитоподобный нитрид углерода, mxene, фотокатализ, получение водорода, восста- новление углекислого газа
Автор (ы): Alekseev Roman F., Kozlova Ekaterina A.
Журнал: МАКРОГЕТЕРОЦИКЛЫ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Химия
УДК
54. Химия. Кристаллография. Минералогия
Для цитирования:
ALEKSEEV R. F., KOZLOVA E. A. НОВЫЕ 2D-2D МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГРАФИТОПОДОБНОГО НИТРИДА УГЛЕРОДА И MXENE ДЛЯ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ // МАКРОГЕТЕРОЦИКЛЫ. 2026. № 1, ТОМ 19
Текстовый фрагмент статьи
Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.