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石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种较好的可见光催化剂，但其可见光吸收范围窄、比表面积小、光生载流子易复合等缺点限制了进一步应用。将过渡金属卟啉和g-C3N4通过π-π及氢键等弱相互作用力复合，表现出较好的光催化性能。
与三聚氰胺发生反应的二胺基三嗪基取代的钴卟啉分子，通过与尿素热共聚合，自下而上的将钴卟啉通过共价键连接到g-C3N4纳米片中，通过各种表征，我们得到以下结论：
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卟啉的空间构型在一定程度上抑制了尿素的聚合过程，使得g-C3N4厚度变的更薄、尺寸更小，增加了其比表面积；纳米片的量子限域效应，使g-C3N4表现出明显的吸收带边蓝移，催化性能增强。
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卟啉的引入增加了复合材料在可见光区的吸收；共价键偶联促进了光生载流子的分离及传输。卟啉中心钴引入单位点催化中心。
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以上特性有效提升了复合材料的可见光光催化活性，在可见光光催化CO2还原中，CO的生成速率可以达到57 μmol·g-1·h-1，选择性为79%。
通过相关控制实验表明：钴卟啉和g-C3N4间强的共价键相互作用力及Co-N4的配位结构对催化性能的提高至关重要。此外，此功能整合的光催化剂还表现出优异的长循环稳定性，同时具备了均相催化剂的活性及非均相催化剂的可循环使用性。
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