近年来，光催化技术在污染控制领域得到了快速发展，成为一项具有重要应用前景的绿色技术。光催化技术利用特定波长的光照射下，催化剂的表面被激活，从而具备氧化分解有机污染物、除臭、防腐等多种功能。最近的研究发现，一种名为氮化碳（C3N4）的新型非金属光催化剂对可见光也有响应。氮化碳由碳和氮组成，是一种有机聚合物。氮化碳的研究最早可以追溯到1834年，当时实验室合成了一种由碳和氮组成的聚合衍生物，并命名为“melon”（C6N9H3）。在20世纪40～80年代初，人们尝试通过热解硫氰酸盐、三嗪[(C3N3)n，triazine]和七嗪[(C6N7)n，heptazine]等化合物来制备氮化碳，但并未得到明确的晶体结构。由于氮化碳的化学惰性和不溶解性，其准确的化学结构一直无法确定，因此在之后的很长一段时间里被人们遗忘。直到1989年，通过理论计算提出了β-C3N4的结构，并预测其硬度可以与金刚石相媲美。这一预测引发了大量关于高密度β-C3N4合成的研究工作，但迄今为止，这种超硬材料还没有在实验室中成功合成。
硝基锌酞菁/含硫氮化碳复合纳米材料是一种绿色、高效的光催化剂，其制备过程如下：
(1) 取5.0mmol二水乙酸锌和20.0mmol3-硝基邻苯二腈，加入100ml正戊醇和3.0mL DBU，然后在130℃下回流加热6小时。冷却后，吸滤产物，用无水甲醇洗涤至滤液无色，再用蒸馏水洗涤。分别用15％的HCl和0.5mol/L NaOH进行微沸处理，然后冷却、离心分离，最后干燥得到深蓝色粉末，即为1，8，15，22-四硝基锌酞菁固体。对四硝基钴酞菁进行紫外表征，可见光下671nm左右有一个明显的吸收峰，这是ZnTNPc的Q带吸收峰。在紫外区335nm处有一个明显的吸收峰，这是ZnTNPc的B带吸收峰。
(2) 取1g氨腈和0.30g硫脲加入50ml蒸馏水中，搅拌6小时使其充分溶解。然后放入70℃的烘箱中烘干24小时。将得到的样品放入铝制燃烧舟中，在氮气保护下550℃下煅烧4小时，升温速率为10℃/min。反应后冷却至室温，研磨得到含硫量为30wt％的产品。其他含硫量样品的合成过程与上述过程相似。XRD表征结果显示，CN和不同含硫量的氮化碳都有两个不同的衍射峰，与文献报道的石墨相氮化碳的衍射峰一致。掺杂硫的石墨相氮化碳的主要衍射峰有稍微的角度偏移，表明氮化碳中的部分氮被硫取代。
(3) 取0.08g ZnTNPc和0.04g CNS，加入20ml无水乙醇放入50ml烧杯中，放入超声波清洗器超声2小时，然后放在恒温搅拌器上搅拌12小时。离心后，放入60℃烘箱烘干，得到产品。四种复合催化剂的特征峰出现的位置与对应单体的位置一样，没有发生偏移，说明两种单体各自保持着原有的特征和结构，并且很成功地负载在一起。
(4) 取20mg ZnTNPc-CNS复合催化剂放入试管中，加入50ml25mg/L亚甲基蓝溶液，用1000W氙灯作为光源，进行光催化降解反应。暗反应时间为30分钟，每10分钟取次样进行离心，然后测量其吸光度。
[1] 新型非金属光催化剂——石墨型氮化碳的研究进展
[2] CN201510444314.5硝基锌酞菁/含硫氮化碳复合催化剂的制备方法及其应用
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