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g-C3N4由于拥有稳定性高、电子结构独特、带隙较窄(2.7 eV)等半导体的优良特性，在光催化领域引起了广泛关注。然而，研究发现g-C3N4存在光生电子和空穴易复合导致光催化效率低等缺点，大大限制了在环境治理中的应用。本文主要研究对g-C3N4进行改性，促进电子空穴分离，提高其光催化活性。主要采用半导体复合和元素掺杂的方法，进行了以下工作: 本文第二章，通过简单的水热合成法将TiO2原位生长到g-C3N4表面，成功制备出TiO2/g-C3N4复合光催化剂。通过表征可知，这种由锐钛矿单晶相组成的TiO2纳米晶可以实现在g-C3N4表面的高度分散。另外，在TiO2/g-C3N4复合光催化剂中还存在TiO2的(001)高能面的暴露。模拟太阳光下降解苯酚污染物的实验表明，制备得到的复合催化剂的光催化活性要强于单相催化剂。光催化机理分析表明，光催化活性的提高主要由于分散的TiO2纳米晶与g-C3N4之间形成很好的异质结结构，促进了光生电子和空穴的分离。 本文第三章，采用煅烧-水热的方法制备了TiO2/Co-g-C3N4催化剂。以醋酸钴为钴源，二氰二胺为g-C3N4的前驱物，通过溶液混合后进一步煅烧的方法制备出钴原子掺入g-C3N4骨架中的Co-g-C3N4，继而以钛酸四丁酯为钛源通过一步水热的方法制备了TiO2/Co-g-C3N4催化剂。通过设计不同的降解实验，我们得出TiO2/Co-g-C3N4催化剂活性特征，并且结合催化剂组成的各种表征分析结果解释了产生活性改变的原因。 本文第四章，通过简单的一步水热法在g-C3N4表面原位生长Fe2O3纳米颗粒。在Fe2O3/g-C3N4复合催化剂中Fe2O3均匀分散在g-C3N4的表面，并且Fe2O3的负载使g-C3N4在整个光响应区域的吸光度有很大的提高。Fe2O3与g-C3N4的表面异质结结构的生成可以有效地分离光生电子和空穴，另一方面，光生电子参与到光芬顿体系中的Fe循环中，进一步促进了电子空穴的分离，从而使得这种复合催化剂在光芬顿降解甲基橙的反应中表现出优异的催化性能。