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高级氧化技术由于可以氧化难以处理的有机污染物而备受关注。其中光-芬顿氧化技术是利用太阳能解决能源和环境危机的最具代表性技术之一。石墨碳氮化物(g-C3N4)由于合成方法简单，化学稳定性高并具有独特的带隙结构而被广泛应用于光催化降解领域。但是，纯g-C3N4由于组成原子中C和N的电负性差异过大而导致极易团聚，并且，内部3-s-三嗪环空位的存在导致光生电荷和空穴分离效率降低，这些都影响了g-C3N4光催化活性，限制了其高效应用。改善g-C3N4催化活性的常用方法包括：(1)掺杂或复合其他元素以调整其内部电子结构；(2)复合半导体以有效分离电荷和空穴及(3)降低催化剂表面形貌以提高比表面积，增加反应的活性位点。基于此，本文提出复合Co或Cu以及构建缺陷来提高g-C3N4催化性能的策略，并探究其光催化性能提高的原因及催化机制。
首先，由于Co可作为“电子捕获阱”促进电子的转移，并且Co可与H2O2发生类芬顿反应生成强氧化活性的?OH提高催化剂活性。本论文在g-C3N4上复合Co金属颗粒，比较其对催化剂形貌、电学性能及催化效率的影响。复合Co后，有效抑制了催化剂e-和h+复合率，使得催化剂具有更快的电子传输速率及更强的氧化还原性能，相比纯g-C3N4更容易产生?O2-和?OH活性物质参与MB的降解。在可见光照射下，光催化效率由16.87%提高至95.61%。
其次，由于Cu表面没有肖特基势垒的阻力并且孤立的纳米级Cu粒子会引起局部表面等离子体共振现象，所以在催化剂中被激发的e-或者h+容易移动到Cu(或Cu2O)，从而减少e-和h+的复合。在g-C3N4上复合Cu金属颗粒，对不同投料比合成的催化剂进行电学性能、带隙结构和催化性能表征，分析Cu对g-C3N4光催化性能的影响。其中，g-C3N4/Cu-3的光催化性能是g-C3N4的3.33倍。
最后，构建合适的结构缺陷以调节催化剂的电子分布并优化其能带结构。利用H2O2的强氧化性预氧化处理，以去除g-C3N4中的N，制备N缺陷的g-C3N4，还能破坏g-C3N4层间结构作用力，从而大大提高g-C3N4的电子传输性能及电流密度，形成超薄纳米片的形貌更有利于可见光的吸收和染料的充分接触。光催化效率从30.54%提高至84.67%。并且其对不同染料都具有较高的光催化效率。
首先，由于Co可作为“电子捕获阱”促进电子的转移，并且Co可与H2O2发生类芬顿反应生成强氧化活性的?OH提高催化剂活性。本论文在g-C3N4上复合Co金属颗粒，比较其对催化剂形貌、电学性能及催化效率的影响。复合Co后，有效抑制了催化剂e-和h+复合率，使得催化剂具有更快的电子传输速率及更强的氧化还原性能，相比纯g-C3N4更容易产生?O2-和?OH活性物质参与MB的降解。在可见光照射下，光催化效率由16.87%提高至95.61%。
其次，由于Cu表面没有肖特基势垒的阻力并且孤立的纳米级Cu粒子会引起局部表面等离子体共振现象，所以在催化剂中被激发的e-或者h+容易移动到Cu(或Cu2O)，从而减少e-和h+的复合。在g-C3N4上复合Cu金属颗粒，对不同投料比合成的催化剂进行电学性能、带隙结构和催化性能表征，分析Cu对g-C3N4光催化性能的影响。其中，g-C3N4/Cu-3的光催化性能是g-C3N4的3.33倍。
最后，构建合适的结构缺陷以调节催化剂的电子分布并优化其能带结构。利用H2O2的强氧化性预氧化处理，以去除g-C3N4中的N，制备N缺陷的g-C3N4，还能破坏g-C3N4层间结构作用力，从而大大提高g-C3N4的电子传输性能及电流密度，形成超薄纳米片的形貌更有利于可见光的吸收和染料的充分接触。光催化效率从30.54%提高至84.67%。并且其对不同染料都具有较高的光催化效率。