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光催化技术在解决环境和能源问题方面具有独特优势。石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种新型半导体光催化剂,其具有较窄的带隙（2.7 eV）,良好的热稳定性和化学稳定性。此外,由于合适的导带和价带位置,使其除了能够降解污染物之外,在光解水制氢方面同样具有良好的应用前景。本文以g-C3N4为研究对象,对其进行改性以提高其催化性能。论文的主要研究内容如下:1.g-C3N4-W18O49光催化剂的制备及其光催化机理研究通过简单的溶剂热法成功制备出g-C3N4-W18O49复合光催化剂,采用XRD、SEM、TEM以及UV-vis对所得催化剂的物相结构及形貌和光学性能进行表征。通过降解甲基橙测试得出,W18O49的存在能够明显提高g-C3N4的光催化能力,其中,当W18O49的含量为50%时所得g-C3N4-W18O49复合光催化剂对甲基橙的降解率比纯g-C3N4提高48%。为进一步研究复合光催化剂中电子-空穴传输机理,我们对其进行光解水制氢和PL分析。结果表明:复合催化剂活性的提高是由于g-C3N4和W18O49之间形成了典型的Ⅱ型异质结,使其载流子有效分离所致。2.g-C3N4的表面改性及其可见光分解水制氢性能研究通过高温热分解法,分别使用C量子点和羟基对g-C3N4进行修饰。以贵金属Pt为助催化剂,对所得催化剂进行可见光分解水制氢测试。实验发现,修饰后g-C3N4的催化性能明显提高。其中,当C量子点含量为0.15%时,所得催化剂的析氢速率是未修饰g-C3N4的4.15倍;而经羟基修饰后g-C3N4的最佳析氢速率是未被修饰的15.2倍。3.非贵金属NiS2助催化剂负载g-C3N4的制备及其可见光分解水制氢性能研究采用简单的水热法成功地将非贵金属NiS2助催化剂负载在g-C3N4上代替贵金属Pt。采用各种分析手段对所得催化剂进行表征。通过可见光分解水制氢测试得出,NiS2表现出良好的助催化性能,其助催化效果明显高于贵金属Pt。其中,当NiS2含量为7%时,g-C3N4表现出最高的制氢活性,是以2 wt%贵金属Pt做助催化剂时g-C3N4制氢速率的2.75倍。此外,所得催化剂经过9 h连续三次循环测试后,仍然具有良好的稳定性。