近年来,化石燃料的使用增加,出现了严重的能源和环境问题。有效利用太阳能资源被认为是解决这些问题的一种可行的方法。正因为如此,在利用可见光的前提下,利用半导体光催化剂通过水的分解产氢和污染物的降解,引起了科学界的极大兴趣。石墨氮化碳（g-C3N4）是一种多聚非均相无金属半导体光催化剂（带隙～2.7e V）,广泛用于水处理。g-C3N4的制备,可采用的材料十分丰富,且其在可见光区具有良好的光学吸收,易于合成,前体成本低,无毒,化学和热稳定性好。通常,g-C3N4由三聚氰胺、尿素或其他三嗪衍生物热缩合合成,但生成的产物呈不规则的二维聚集结构,导致比表面积和导电性降低,载流子无法迁移至材料表面便已经复合。因此,g-C3N4本体在水介质中的光催化降解性能比较差。据此本文通过采取不同的手段对g-C3N4基的光催化剂进行改性操作,具体的研究内容如下:1.TiO2@C/OCN复合光催化剂的制备及其性能研究采用热聚合法制备样品,以草酸铵来提供气体模板,双氰胺和Ti3C2的混合物进行快速热处理,制备了一种简单有效的Ti O2@C和氧掺杂的氮化碳（记为OCN）复合光催化剂。OCN比纯氮化碳（记为CN）具有更大的比表面积和孔洞体积,可以为降解反应提供更多的吸附位点。同时OCN的禁带宽度相比于CN减小了0.13 e V,扩宽了其光吸收范围。通过共同热聚合反应形成的异质结构有利于光生电荷在内建电场作用下互相转移,从而减小载流子重新复合的概率,使载流子的寿命得以延长。根据XPS测试分析,可以证实复合材料中二氧化钛和无定形碳的存在。依靠在可见光下降解亚甲基蓝（MB）过程可知,Ti O2@C/OCN复合光催化剂其优点在于具有更显著的光催化活性,表现出比CN高4.5倍的一级动力学速率常数,且经历三次循环实验其活性基本不变。在未来实际应用方面,在光催化降解过程中,满足对催化活性以及稳定性的要求。2.HQDs/CN复合光催化剂的制备及性能研究制备的CN采用传统的热缩聚合成法其原料为三聚氰胺。复合光催化剂的制备选用水热法。混合量子点（二氧化钛量子点和碳量子点,记为HQDs）的制备以Ti3C2为前体,利用细胞破碎仪将具有层状结构的Ti3C2剥离成具有丁达尔效应的纳米片。通过水热法使HQDs负载于CN表面,形成HQDs/CN复合材料。凭借UV-vis DRS的结果可知,HQDs的负载不仅可以优化在紫外光区的吸收,也能增强可见光区。且HQDs由于其具备的量子效应使光生电荷得以转移,避免载流子复合,延长载流子寿命,这一点也可以依据荧光寿命测试得知。负载了HQDs的复合材料。荧光寿命明显长于纯CN。通过对污染物的降解实验可知,复合量最优的复合材料的降解速率常数是纯CN的4.37倍,通过活性物质捕捉实验可知,超氧自由基是降解MB过程中首要活性成分。