伴随着人类对资源与环境的过度开发,环境污染与能源问题日益受到人们的关注,对环境污染控制和净化的研究也已成为亟待全球科学家攻克的重要难题。而光催化技术利用可再生的太阳能降解污染物,且在降解过程中不产生传统水处理技术中生成的消毒副产物,被认为是一种绿色环保的高级氧化技术而得到广泛研究。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作为一种非金属层状材料,其禁带宽度约为2.7 eV,具有可见光响应性能,在可见光照射下即可光解水、光催化处理多种污染物,是一种理想的可见光响应型光催化剂。但其光谱吸收范围窄、比表面积小、光生电子-空穴对复合率高等缺陷影响了其光催化性能的提升。本论文以g-C₃N₄为研宄中心,通过多种修饰改性方法,改善其光催化性能,在对该材料进行微观结构表征以及光催化性能评价基础上,对其性能提升的原因及作用机制进行了详细的分析,主要研究内容如下:采用超声辅助合成法制备了微/纳米片双2D结构Bi₄Ti₃O₁₂/g-C₃N₄复合物,SEM与TEM的结果均显示出两个组分互相堆叠的形貌。相比于单一Bi₄Ti₃O₁₂和g-C₃N₄,Bi₄Ti₃O₁₂/g-C₃N₄降解罗丹明B（RhB）的光催化活性有着显著增强,相较单一组分均提高1倍,同时根据循环性实验与FT-IR表征表明复合物具有良好的稳定性。而加快光生电子-空穴对的有效分离与匹配的带势能关系则是催化活性提高的可能机理。在光催化降解反应过程中h⁺和·O₂^-为主要的活性基团。采用热缩聚法制备了硫,卤共掺杂g-C₃N₄,其中硫,氯共掺杂g-C₃N₄对罗丹明B与4-硝基苯酚的光催化活性最佳。根据DRS,UPS与VB-XPS发现硫与氯共掺杂可以缩窄禁带宽度同时使得价带正向移动而提高氧化能力。通过第一性原理计算,由于Cl 3p轨道作为掺杂能级使得禁带宽度更窄且电荷分离能力更强。同时首次对两通道同时生成·OH进行了研究发现共掺杂g-C₃N₄存在h⁺直接氧化与还原O₂两个反应通道,并对其进行了证明。此外基于·OH的强氧化性,对活性氯的生成机理进行了推测。采用热缩聚法和液相超声剥离法制备了纳米片状氯掺杂g-C₃N₄,通过一系列表征手段对样品的结构及形貌进行了分析,考察了可见光下,不同改性条件下样品对Cr（VI）和RhB混合溶液的光催化处理性能。结果表明纳米片状氯掺杂石墨相氮化碳样品对Cr（VI）和RhB混合溶液光催化效率比单一污染物溶液分别提高了2.2倍与1.4倍。分析表明改性后的纳米片状氯掺杂氮化碳具有更大的比表面积、更好的光吸收性能和电荷分离能力,样品对混合溶液中RhB的光催化氧化与Cr（VI）的光催化还原反应也更有效促进了光生电子-空穴对分离,从而实现了两种污染物的协同处理。