Оптимизация условий синтеза графитоподобного нитрида углерода (g-C3N4) представляет собой актуальную практическую задачу, направленную на достижение максимального выхода продукта. Основными проблемами является то, что синтез осуществляется посредством термической поликонденсации при температурах 500–600 °C, сопровождающийся процессами сублимации и окисление прекурсоров и приводящими к существенному снижению выхода конечного продукта. В настоящем исследовании были оптимизированы условия синтеза g-C₃N₄ с использованием меламина и меламин-цианурата при различных атмосферных условиях и конфигурациях реактора. Установлено, что синтез в открытом тигле в кислородсодержащей среде является наименее эффективным, тогда как проведение процесса в атмосфере азота увеличивает выход. Наилучший результат был достигнут при использовании полузакрытого тигля без использования специальной атмосферы, что обеспечило минимизацию эффектов сублимации и окисления, а также является рациональным с позиции эффективности проведения процесса.
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.