グラファイト層間におけるメラミンの閉じ込め化学変換による窒素リッチ二次元材料含有グラファイト複合材料の創製

グラファイト層間にメラミンを閉じ込めて化学変換を行うことで、窒素リッチな二次元材料を含むグラファイト複合材料を創製する溶媒フリー戦略が開発された。この手法により、従来のグラファイト/g-C3N4複合材料に加え、新規のグラファイト/メレム複合材料も合成可能となった。さらに、ピロメリット酸二無水物を導入することで、メラミンまたはメレム前駆体からポリイミド結合型二次元材料を含む複合材料を合成する多成分固相反応にも応用された。グラファイト層間での前駆体の事前組織化は、フレームワークの維持、構造連続性、形態均一性を向上させることが示された。この研究は、グラファイト層間を反応環境として利用し、単純な窒素リッチ分子から統合されたグラファイト/二次元材料複合材料を生成するスケーラブルなプラットフォームを提供するものである。