光催化，是利用催化剂将太阳能转化为化学能的一种技术，自上世纪70年代兴起以来，经过多年发展，已被广泛应用。作为光催化技术分支的年轻“一族”，近年来二维复合材料的制备研究成为热门。
在浙江省自然科学基金资助、浙江理工大学化学系教授董晓平的主持下，一项名为“石墨烯量子点辅助剥离石墨相氮化碳制备二维复合材料及其光催化应用研究”的基础研究获得了一定进展。
据了解，课题组利用石墨烯量子点作为“剥离工具”，成功开发了多种绿色、高效的二维氮化碳纳米片的合成方法，探索出了一条构建高效新型光催化材料的崭新途径。
近年来，石墨相的高分子碳氮化合物作为具有可见光活性的新颖无金属成分光催化剂极大促进了光催化学科的发展。董晓平介绍，碳氮化合物材料主要由碳和氮元素组成，相比于传统催化材料具有太阳光转化效率高、无金属污染风险等优势，同时，二维复合催化材料还具备较高的转化率，因此成为了研究热门领域。
在这项研究中，课题组创新性地尝试利用石墨烯量子点辅助剥离的方式来获得高形貌比的氮化碳纳米片材料。“我们受石墨剥离获得片层石墨烯的启发，利用石墨烯量子点具有类似表面活性剂性质的特征，成功制备了纳米级二维石墨相氮化碳材料。”董晓平介绍说。
董晓平表示，我国光催化剂相关研究尽管起步晚，但目前已处于世界领先水平，而随着全球能源结构的不断调整，未来光催化剂将被大量运用于能源领域。“比如模拟光合作用产生太阳能燃料，分解水制氢等，具有较大的应用空间。”
董晓平透露，目前课题组已该项目基础上与中科院等单位合作获得科技部重点研发项目立项，将积极探索二维石墨相氮化碳材料在环境治理、能源生产等领域应用。