十九世纪以来，全球人口的不断增加和各个领域的飞速发展让整个社会的工业化程度达到了新高。化石资源的过度使用和生物医药领域的过度扩张，对自然环境造成了极大的破坏。为了人类的可持续发展，亟需寻找一种稳定且绿色的途径以解决现有的能源短缺和环境污染问题。基于半导体的光催化技术在近些年来逐渐引起人们的关注。它具有低污染、物理化学性质稳定、操作方式简单和制造成本低廉等一系列得天独厚的优势，是一项环保、节能和可持续发展性强的技术。在非金属半导体材料方面，石墨相氮化碳(g-C3N4)以其较高的化学稳定性、机械稳定性、热稳定性和适宜的带隙宽度(2.7 eV)，已经在光催化领域引起了广泛的科学兴趣。到目前为止，g-C3N4在有机污染物降解、光解水制氢、二氧化还原排等方面均有良好的应用。
　　本文以乙醇作为溶剂，三聚氰胺为前驱体，通过热聚合法合成超薄氮化碳纳米片(UCN)，通过原位生长的方法构建含Ag-Ag2S的异质结(AgCN)。使用目标污染物四环素(TET)来测试光催化材料的性能。此外，本课题中还采用三聚氰酸和三聚氰胺来形成超分子前驱体，经过冷冻干燥方式形成气凝胶，再通过热聚合法合成氮化碳气凝胶(CNA)，最后负载Ag-Ag2S形成复合材料(AgCNA)，并针对TET的光催化降解效率进行了测试和优化。
　　利用扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱(XPS)、X射线能量色散谱(EDX)、X射线衍射谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、光致发光光谱(PL)、光电流响应测试(PR)、电化学阻抗谱(EIS)等手段对材料的化学结构及光学性质进行了表征。光催化实验采用光源为300W的氙灯作为模拟可见光。反应后的污染物浓度利用紫外分光光度计来测定。探讨了不同pH对光催化材料降解能力的影响。通过自由基捕获实验和电子自旋共振光谱(ESR)分析，讨论了光降解系统中的主要自由基，最后对如何降解有机污染物进行了深入的机理分析。
　　实验首先优化了CNA的制备条件，然后优化了Ag-Ag2S的负载量，结果表明Ag-Ag2S与UCN、CNA的配比为10%的时候效果最佳。在可见光照射下，AgCN、AgCNA具有出色的TET光催化降解能力。与原始g-C3N4材料相比，AgCN、AgCNA对TET的降解效率达90.4%、95.1%，分别比26%提高3.6和3.8倍。实验还对比了AgCNA-10%对TET和罗丹明B的降解效果，发现该材料可能对染料具有更好的降解性能。通过测定AgCN-10%、AgCNA-10%材料四次循环后的降解性能和晶体结构，发现材料具有较好的循环稳定性。实验还研究了初始污染物浓度和溶液pH对材料光催化效果的影响，发现当溶液浓度偏低时两种材料的光催化降解能力更高，当溶液为弱酸性时，AgCNA-10%催化效果更强。这可能是由于AgCNA样品具有较高的比表面积，具有更大的反应接触面积，并且光吸收范围更宽的结果。此外，Ag、Ag2S的掺杂使得复合材料的活性位点增加、光生载流子分离效率大大提升。通过自由基捕获实验和电子自旋共振测试分析了其中的自由基，AgCN-10%材料中在光催化体系中主要活性物质是h+和?O2?和?OH，而AgCNA-10%材料中的主要活性物质是h+和?O2?，次要活性物质是?OH。