随着社会的发展,废水中存在的难降解污染物对人类健康和环境安全的危害越来越大,迫切需要开发高效、绿色的水污染控制技术应对当前的污染问题。研究发现高级氧化过程可通过提高生物降解性和降低毒性有效降解难降解污染物。石墨相氮化碳是一种非金属二维层状材料,因其独特的电子结构特性、高稳定性、易于合成等特征而备受关注。但是纯氮化碳也存在结构缺陷,如载流子易复合、比表面积小和内阻大等,因此,开发具有高催化活性且性能稳定的新型净水材料仍然面临巨大挑战。针对水中难降解有机污染物和微生物,本文以氮化碳复合改性为出发点,制备了两种不同的氮化碳基复合材料,从材料结构、催化性能、反应机理等方面进行深入分析。主要研究内容及结论如下:利用简单的煅烧法将Fe、Ni金属与g-C3N4耦合,随后通过原位液相沉积负载零价Pd,从而获得Fe Ni-Pd@CN复合材料。该复合材料在曝气及甲酸存在条件下,对酸性红73（AR 73,200 mg/L）和盐酸四环素（TC,10 mg/L）两种污染物的降解率分别达到92.0%、93.2%,具有良好的催化性能及稳定使用性能。通过捕获实验、O2-TPD以及ESR进一步分析甲酸在Pd催化下分解产生H*,为反应体系提供氢源,鼓吹的空气作为氧源被吸附在金属表面,随后被H*生成H2O2,其生成量可达到1.69 mmol/L。实验结果表明·OH与·O2–为主要的活性氧物种。为获得高可见光催化活性及稳定性,研究中构造了氮缺陷C3N5（NVCN）并将其与磷酸银（Ag3PO4,APO）进行复合。利用SEM、TEM、元素分布图观察到APO与NVCN形成了紧密的交界面,证明了NVCN/APO异质结的成功构建。此外,根据紫外-可见漫反射光谱、瞬态光电流响应、光电流分析和莫特-肖特基表征结果进一步推测出NVCN和APO之间的电子通过Z-scheme机制转移,APO导带（CB）中的光生电子转移到NVCN的价带（VB）,在NVCN的VB上产生空穴。因此,光生电子在NVCN的CB上积累,并与O2反应形成·O2–。捕获实验和ESR测试证明催化反应的主要有效ROS成分为·O2–和h+。降解实验证明NVCN/APO-3的降解效果最优,其伪一级反应动力学的k值可达到0.5123 min-1。对应的·O2–的生成量为0.04852μmol/min,可有效降解水中的污染物。且循环使用3次降解效率也仅降低2.7%,具有良好的稳定性。进一步探究光催化反应后积累H2O2的过滤液的灭菌能力。H2O2产量可达到20 min 0.199 mmol/L。实验结果表明光催化反应后的过滤液仍具有一定的灭菌能力30 min内细菌去除率为99%且当灭菌时长延长至3 h时,灭菌效果达到了99.99%。利用SEM观察了反应后大肠杆菌细胞形态,发现细胞出现细胞末端遭到破坏、中部出现凹陷,表明活性物质将细胞膜结构氧化,再结合NVCN/APO-3 K+的泄露值为646.81μg/L进一步证实了这一结论。因此,表明NVCN/APO-3反应后的过滤液存在灭菌能力,导致细胞结构扭曲、细胞壁破裂。这一结果可为后期关于氮化碳基改性和水污染处理提供一条新的探索思路。