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近年来,随着经济的飞速发展,大量污染物进入水体,对人类的饮用水安全造成了威胁。其中,有机污染物因其毒性大、富集性强、难降解,对人体健康危害最为严重。因此,深入研究有机污染物废水的处理,是目前水处理领域非常重要的课题。在水处理方法中,半导体光催化技术和吸附法去除效率高、绿色经济,是非常有前景的方法。碳氮材料是一类新型材料,主要包括石墨相碳化氮（CN）和氮掺杂的炭材料两种,被用作光催化材料或吸附剂广泛用于水处理。CN具有光响应,已被应用于光催化领域,然而,CN仍存在电子-空穴复合太快、量子效率低、比表面积不够大等缺点。氮掺杂的炭材料吸附性较好,但通常制备方法过于复杂,并且吸附后难以分离。基于此,本论文对CN和多孔炭材料进行了改性,基于半导体光催化技术和吸附法,利用改性后的碳氮材料开发了水体中有机污染物的新型去除方法,在环境净化领域开展了相应的研究工作,研究内容如下:1.铂掺杂的石墨相氮化碳（CN-Pt）吸附协同光催化作用去除水体中的罗丹明B（RhB）的研究。以双氰胺和氯铂酸作为原料,通过热缩聚的方法合成CN-Pt,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等对CN-Pt的结构和性质进行了表征,证明铂成功掺杂。以RhB作为模型污染物对CN-Pt的吸附和光催化降解性能进行了评估,通过考察CN-Pt对RhB吸附动力学和吸附热力学发现,在动力学上,该吸附过程符合准二级动力学方程,在热力学上,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,是一个自发的吸热过程,对RhB最大吸附容量为1.332 mg·g-1。在光的激发下,CN-Pt对RhB存在光敏氧化作用,与CN相比,CN-Pt光吸收范围变宽,光生载流子迁移效率提高,CN-Pt对RhB的降解率从50%提升至90%。对CN-Pt降解RhB的机理进行了相应研究发现,参与降解反应的氧化性物质有空穴、·OH和1O2,其中·OH是主要的活性物质。吸附和光催化降解的协同作用大大提高了污染物的去除效率,最佳掺杂量的CN-Pt对RhB去除率超过91%。该光催化去除方法操作简便、成本低、降解效率高,有望直接利用太阳光对实际染料废水进行处理。2.氮掺杂的磁性多孔炭用于水体中三氯生（TCS）和对氯间二甲苯酚（PCMX）的快速吸附去除。以2-甲基咪唑和硝酸钴作为原料,水热合成了金属有机骨架材料ZIF-67（Co）,将ZIF-67（Co）在氮气气氛下高温炭化,获得了氮掺杂的磁性多孔炭（Co-NPC）。采用SEM、XPS、拉曼光谱和N2吸附-脱附曲线分析等对材料进行了表征,表明Co-NPC保留了ZIF-67（Co）的晶体结构,同时具有较大的比表面积、良好的孔隙结构和磁性,并且有一定程度的石墨化。以TCS和PCMX为目标污染物对Co-NPC的吸附性能进行了考察,与未掺杂的多孔炭相比,Co-NPC对TCS和PCMX的吸附性能明显提升。在298 K的条件下,Co-NPC对TCS最大吸附容量为163 mg·g-1,对PCMX的最大吸附容量为39 mg·g-1。进一步考察了Co-NPC对TCS和PCMX的吸附动力学和吸附热力学,发现Co-NPC对TCS和PCMX的吸附迅速,在3 min内可达到平衡,在动力学上符合准二级动力学,在热力学上符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程是熵减小的自发吸热过程。通过红外光谱、氢键供体和受体数目等探讨了Co-NPC吸附TCS和PCMX的机理,研究发现,Co-NPC通过静电吸附、π-π共轭和氢键与TCS和PCMX产生吸附作用。Co-NPC具有易于回收、吸附能力强等优点,用于实际水样处理时仍有较好的效果,有望用于废水中杀菌剂的吸附去除。