随着全球温室效应加剧与能源危机逐渐突显，以及CO2捕获技术与可燃冰开采技术的日益成熟，因此，运用光催化手段，将CO2和CH4转化成高位能物质，具有十分重大的环保意义和能源意义。
　　本文中，通过向g-C3N4中引入金属氧化物，制备了非贵金属TNPs/g-C3N4与它的优化体系TiO2/TiC-g-C3N4复合改性光催化剂。通过各种表征手段，分析催化剂的表面形貌与物化性能，发现g-C3N4经过煅烧，其层状结构会发生剥落分解而形成纳米薄片结构，从而获得更大的比表面积与CO2的吸附能力。此外光学性能表征证明，在TNPs与g-C3N4的接触界面，生成了稳定的异质结。
　　将它们运用于室温下光诱导CO2与CH4反应，考察它们的光催化活性与稳定性，发现了异质结的存在，以及催化剂表面CO2吸附量增加，在这两者的协同作用下，使得光生电子空穴在催化剂表面的移动速率提高，且更多的与表面吸附物质(如CO2)发生反应，从而使得TNPs/g-C3N4整体的光催化活性提高。然而优化条件下，TNPs/g-C3N4的稳定性还有待增强，因为其在反应6h后，催化活性下降了70%，而在12h后，催化剂的活性下降93%。通过XPS与FT-IR表征，发现生成的表面醋酸以及积碳会占据表面活性位点，从而导致催化剂失活。通过对比发现，催化剂(25)TiC-CN/450的稳定性与催化活性均高于(20)TNPs-CN/450，其原因主要为，(25)TiC-CN/450所形成的“Z”型电子空穴传输方式，以及具有更高的吸光强度，使得(25)TiC-CN/450产生的电子空穴转移速率更快，活性更大，且表面上吸附的反应物更容易活化，表面生成物更易脱附，从而使得催化剂活性与稳定性显著提高。
　　最后根据催化结果与表征结果，结合文献报道，提出了可能的反应机理。