环境污染与能源短缺已成为当代社会可持续发展所面临的棘手问题。近些年来,光催化作为最有吸引力的技术之一,由于其在太阳能存储转换和环境污染控制中的潜在应用而被广泛研究。迄今为止,多种传统半导体光催化剂对有机污染物的光催化降解作用已经被广泛研究。然而,传统光催化剂的应用受到太阳光谱中紫外线成分的吸收以及其快速电子空穴对重组的限制。关于传统半导体光催化剂的研究,尽管已经取得了巨大的进步,但是仍存在许多的不足,这促进了关于追求高效、稳定、低成本和环保的光催化剂的大量研究。在许多半导体光催化剂中,石墨相氮化碳（g-C3N4）由于其良好的化学稳定性、无金属成分、可见光响应、二维层状结构而吸引了相当多的研究兴趣。然而,由于原始g-C3N4相对较小的比表面积致使光催化反应中活性位点不足以及快速的载流子重组速率导致其具有相对低的光催化效率。因此,对于对新型光催化剂g-C3N4材料的制备、改性研究是十分必要的。由于光催化性能受多种因素的共同影响,本论文采用直接热缩合和与溶剂热方法,对g-C3N4半导体材料进行了制备、表征、改性和光催化性能的研究,主要取得如下研究成果:（1）通过热缩合法合成了纯相g-C3N4粉末。通过控制热处理时间,探索其对g-C3N4粉末样品的结构和光催化性能的影响。X射线衍射图谱结果表明,制备的g-C3N4粉末样品显示出两个衍射峰,可以将其指定为（100）和（002）衍射面。同时,其微观形貌从厚的板层状逐渐向片层状过渡。光催化降解罗丹明B实验结果表明,经可见光辐射60 min后,热处理4 h烧结的样品具有最高的降解效率,对罗丹明B降解效率达到63%,将其定义为原始g-C3N4并对其进行改性研究。（2）以碳酸氢铵作为气体模板,通过调控其与前驱体尿素的质量比合成具有多孔结构的g-C3N4。由X射线衍射图谱发现使用NH4HCO3气体模板对g-C3N4的类石墨结构不会产生破坏,其微观形貌显示出由少孔结构向多孔结构过渡。特别的,尿素:碳酸氢铵（10:3）合成的样品的比表面积和孔容积（59 m2/g和0.35 cm3/g）比原始g-C3N4（31 m2/g和0.16 cm3/g）得到了显着改善,其在可见光辐射60 min时的降解效率可以达到97%相较于原始g-C3N4的63%的降解效率得到大幅提升,这归因于多孔样品具有更大的比表面积因此可以提供更多的反应位点。（3）针对原始g-C3N4样品通过使用浓盐酸进行质子化处理随后经过超声处理制备所需样品。由X射线衍射图谱发现质子化超声处理后g-C3N4其（002）衍射峰出现轻微红移,这表明g-C3N4的晶面堆叠间距减小。同时根据紫外可见吸收光谱可以看出,改性样品的光吸收边缘出现轻微蓝移,其光催化降解效率在可见光辐射60 min时为60%,相较于原始g-C3N4的光催化效率并未有所提高。（4）通过溶剂热法成功制备了 g-C3N4/MWCNT复合光催化剂。由X射线衍射图谱发现少量的MWCNT并不会影响g-C3N4的结构。同时根据紫外可见吸收光谱可以看出,复合材料的光吸收边缘出现轻微红移,且其在可见光范围内均有一定程度的吸收。光致发光光谱可以发现,由于异质结的形成,MWCNT有利于电子的转移进而减少电子空穴复合率。特别的,质子化超声处理过后g-C3N4/MWCNT的光催化降解效率在可见光辐射60 min时为86%。