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From Millimeter to Subnanometer: Vapor–Solid Deposition of Carbon Nitride Hierarchical Nanostructures Directed by Supramolecular Assembly

Abstract

Shape and nanostructure control has great potential to enable graphitic carbon nitride (C3N4) structures with new properties and functionalities. In this work, a new type of hierarchically structured nanoporous C3N4 is introduced. The C3N4 exhibits unique, edelweiss‐like morphology, with components ranging from millimeter‐sized bunches to subnanometer‐thick layers. A one‐step vapor–solid deposition approach using supramolecular aggregates as the precursor is carried out to accomplish the growth. Supramolecular pre‐association plays a crucial role in achieving this nanostructure by directing the vaporization and deposition processes. Furthermore, very small C3N4 quantum dots can be readily acquired by bath sonication of the thin layers in water. The supramolecular preorganization growth strategy developed herein may provide a general methodology in the design of advanced photoelectric materials with broad applications in energy conversion and storage.

Edelweiß aus Melamin und Cyanursäure: Eine neue Art von hierarchisch strukturiertem nanoporösem C3N4 wird eingeführt, das Bestandteile von millimetergroßen Bündeln bis zu subnanometerdünnen Schichten aufweist. Das Wachstum erfolgt über einen Dampf‐Feststoff‐Ansatz unter Ausnutzung des dirigierenden Effekts der Assemblierungsvorstufen. Außerdem können C3N4‐Quantenpunkte durch Ultraschallbehandlung der dünnen Schichten in Wasser leicht hergestellt werden.

Autoren:   Jingsan Xu, Hong Wang, Chao Zhang, Xiaofei Yang, Shaowen Cao, Jiaguo Yu, Menny Shalom
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2017
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201611946
Erscheinungsdatum:   22.03.2017
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