石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种无金属聚合物二维纳米材料。石墨相氮化碳外观为固体淡黄色粉末，微溶于水，无毒。石墨相氮化碳是一种典型的聚合物半导体，其结构中的CN原子以sp2杂化形成高度离域的π共轭体系。
石墨相氮化碳具有组成来源方便、能带结构合适、稳定性高、低毒等特点，在电池、储能、光催化、电催化、生物医学、光降解、环境修复、传感等领域具有广阔应用前景。石墨相氮化碳应用前景广阔，尤其是在光催化领域。
但石墨相氮化碳也存在一定局限性，如易团聚、光利用率不足、电导率差等，可通过改性来提高其性能，目前石墨相氮化碳改性方法包括官能团改性、分子化修饰、掺杂（小分子掺杂、非金属元素掺杂、金属元素掺杂等）、异质结的构建、形貌调整等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国石墨相氮化碳（g-C3N4）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，石墨相氮化碳是由石墨表面施加氮化处理而成，也可通过氨基氰、双氰胺或三聚氰胺的聚合来制备。我国是全球石墨生产大国，2023年石墨产量达310万吨以上，其中人造石墨行业产量在120万吨左右。由此来看，我国石墨相氮化碳原材料供应充足。
根据形貌不同，石墨相氮化碳分为石墨相氮化碳纳米片、石墨相氮化碳纳米球等，石墨相氮化碳纳米球又分为全氮化型、混合氮化型。石墨相氮化碳纳米片是一种极具发展前景的石墨相氮化碳，由于其具有独特的二维纳米片状结构，石墨相氮化碳纳米片具有更高的载流子分离效率、更多的反应活性位点、更强的光捕获能力和氧化还原能力。
石墨相氮化碳纳米片合成分为自上而下的剥离策略和自下而上的前驱体分子设计策略两种。自上而下剥离策略包括热剥离、超声剥离、液相剥离、气相剥离、复合剥离等方法；自下而上策略包括模板法、溶剂热法、超分子自组装法等。
新思界
行业分析人士表示，石墨相氮化碳结构独特，可有效活化分子氧，在光催化、光降解等领域具有广阔应用前景。我国石墨相氮化碳相关供应商包括江苏先丰纳米材料科技有限公司、山东京博环保材料有限公司、郑州研德生物科技有限公司、四川垦业科技发展有限公司等。
