半导体光催化技术作为一种新兴的氧化还原技术在解决环境污染问题和能源危机的过程中凸显出独特的优势。它具有反应设备简单、绿色环保、催化材料易得、氧化能力强、且有望利用太阳光作为反应光源等优点，在环保和能源领域有着潜在的应用价值。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种非金属的可见光响应的半导体光催化剂，具有堆叠二维片状结构，由于其适宜的禁带宽度、较高的热稳定性和化学稳定性以及无毒等优点，成为光催化，电化学，荧光传感器等领域研究的热点。本学位论文主要以石墨相氮化碳为研究对象，尝试一些手段来增强其光催化活性。同时利用扫描电子显微镜、透射式电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱、紫外漫反射光谱等技术对材料进行了表征测试，并对其可见光降解有机染料的催化活性进行研究。具体工作内容如下：第一，以三聚氰胺为原料，高温煅烧制得g-C3N4，并用浓盐酸对g-C3N4进行酸化处理，形成质子化的g-C3N4(protonated g-C3N4, pg-C3N4)，然后利用原位沉积理论将CdS纳米粒子沉积在pg-C3N4表面，形成pg-C3N4/CdS异质结可见光催化剂，并以甲基橙(MO)为模拟污染物考察复合材料的光催化活性。实验结果表明，该复合材料对MO具有较强的光催化活性。而且与pg-C3N4相比，复合材料的比表面积有很大提高。增大的比表面积，使反应的活性位点数增加，这有利于光生电子与空穴的分离与转移，从而提高了光催化降解有机物效率。第二，通过原位沉淀法，将表面带负电荷的BiOBr纳米片与表面带正电荷的pg-C3N4复合形成BiOBr/pg-C3N4异质结可见光催化剂，由于静电相互作用，使BiOBr和pg-C3N4形成紧密的接触面，这有利于光生电子和空穴的有效分离和转移。实验结果证实复合材料对罗丹明B(RhB)具有很好的可见光催化活性和稳定性。第三，同样以原位沉淀法将BiOBr和BiOI纳米片沉积在氧化石墨烯(GO)表面，并用水合肼和浓氨水在65oC水浴条件下将GO还原得到三组分BiOBrxI1-x-rGO异质结光催化剂，并以MO作为模拟污染物，与其他催化剂相比，BiOBr0.6I0.4-rGO表现出最优的可见光催化降解MO活性和稳定性。这是因为光激发半导体产生的光生电子可以通过半导体之间紧密的接触面转移到石墨烯表面，石墨烯大面积的π-π共轭结构，可以提高电子传输能力。从而光生电子和空穴可以快速有效的分离和转移，提高了量子产率，增强了光催化降解有机物的能力。