石墨相氮化碳负载杂多酸
——水相中高效光氧化苯甲醇

吴立夫，安赛 ，宋宇飞

1.引言

芳香醛，如苯甲醛，因其在众多领域具有广泛应用，是一类高需求的重要精细化学品[1]。在工业生产过程中，苯甲醛通过甲苯氯化以及随后的皂化获得[2]。此合成过程通常使用强氧化剂，如CrVI、ClO-、Br2或过氧酸，使得目标产物过度氧化，从而导致选择性较低。近年来，随着环境和能源问题的日益突出，以及对能耗大、后处理繁琐、分离困难的工业生产过程不断改善的需求，发展环境友好型的苯甲醛合成工艺迫在眉睫。

近年来，光催化化学反应生成高附加值化学品被认为是一种富有潜力的绿色合成方法，吸引了研究者的关注[3,4]。与传统的热催化相比，太阳能的利用可作为工业生产过程中的潜在能源，从而达到节约能源和保护环境的目的。因此，基于绿色化学和可持续化学的原则，利用半导体将苯甲醇选择性转化为苯甲醛的方法被认为是最具潜力的方法之一。迄今为止，在苯甲醇的氧化反应中已经使用了多种半导体，如金属氧化物、氮化物、硫化物等[1,4-8]。然而，它们大多生产成本高，生产过程对环境不利，选择性差。因此，设计一种新型、经济、高效的用于水相合成苯甲醛的光催化剂具有很大的挑战性。石墨相氮化碳（g-C3N4）具有稳定的物理化学性质、无毒性和适宜的带隙（2.7 eV）等优良特性。此外，g-C3N4可通过各种丰富且廉价的原料获得，如氰胺、尿素、三聚氰胺和硫脲。然而，g-C3N4的光催化活性受限于光生电子和空穴的快速复合，这使其光催化效率大大降低。……