Polymeres graphitisches Kohlenstoffnitrid als heterogener Organokatalysator: von der Photochemie über die Vielzweckkatalyse hin zur nachhaltigen Chemie

Polymere graphitische Kohlenstoffnitrid-Materialien (vereinfacht g-C3N4), die nur aus C, N und Spuren von H bestehen, sind in den letzten Jahren wieder verstarkt in das Zentrum des Interesses geruckt, wohl auch wegen der Ahnlichkeit zu Graphit. g-C3N4 ist anders als Graphit ein Halbleiter mit mittlerer Bandlucke und damit ein effektiver (Photo)-Katalysator fur eine ganze Reihe von Reaktionen. In diesem Aufsatz beschreiben wir die “Polymerchemie” des synthetischen Aufbaus, wie die Bandlagen und die Bandlucke durch Copolymerisation und Dotierung verandert werden konnen und wie Anderungen der Festkorpertextur die Effektivitat dieses heterogenen Organokatalysators verbessern konnen. g-C3N4 und seine Modifikationen zeigen eine sehr hohe thermische und chemische Stabilitat und katalysieren eine ganze Reihe von “Traumreaktionen”, wie die photochemische Spaltung von Wasser, milde und selektive Oxidationsreaktionen, oder – als coaktiver Katalysatortrager – superschnelle Hydrierungen. Da Kohlenstoffnitrid metallfrei ist, toleriert es funktionelle Gruppen und ist daher fur Vielzweckanwendungen in der Umwandlung von Biomasse und in der nachhaltigen Chemie geeignet.