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类石墨型氮化碳（g-C3N4）作为无金属掺杂的新型可见光响应半导体光催化材料越来越受到人们的关注。为进一步增强g-C3N4材料的光催化活性，本论文在研究g-C3N4材料的基础上，通过原位生长技术与其它无机半导体（TiO2，CdS等）复合，构筑有机-无机异质结，提高光量子效率，加速电子转移，降低电子空穴复合几率，增强光催化活性。实验采用热解法，分别以双氰胺和三聚氰胺为前驱体制备g-C3N4，采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、Zeta电位测试、比表面积测试（SBET）和紫外-可见漫反射光谱测试（UV-vis DRS）对所有g-C3N4进行表征分析。并通过实验研究发现，以三聚氰胺为前驱体，在500℃煅烧2h制备的g-C3N4样品（CN-M500）的综合性能优异。RSM优化分析结果表明，CN-M500光催化降解MB的最优工艺参数是：催化剂用量为3.61g/L；MB浓度6.89mg/L；溶液pH为9.74；反应时间为41.2min，且预测值与实验验证结果基本吻合，证明了模型的可靠性，由光催化机理可知，CN-M500的光催化性能稳定，回收利用率高，且研究发现CN-M500对MB染料的吸附与光催化协同作用是加快染料降解的关键，同时材料的表面电性对CN-M500样品的吸附与光催化协同效果有直接影响。实验采用原位生长技术，原位构筑CdS/g-C3N4异质结。建立一种湿化学法，确定了CdS的实际负载含量。通过XRD、FT-IR、TEM、SBET、UV-visDRS，对不同负载比例CdS/g-C3N4复合材料的晶体结构进行对比分析。并通过实验研究发现，CdS含量为73.3%的复合样品（CCN-73.3）光催化活性最高，对MO的脱色能力最好。RSM优化分析表明，CCN-73.3复合样品光催化降解MO的最优脱色参数是：催化剂用量为2.56g/L；MO浓度为6.33mg/L；溶液pH为4.68；反应时间为9.89min，且模型预测值与实验验证结果基本一致，证实了所选模型的可靠性。光催化机理分析表明，CCN-73.3的光催化稳定性高，且CdS/g-C3N4异质结的形成，加速了电子空穴转移，有效抑制了CdS的光腐蚀，并大幅增强了CdS/g-C3N4复合光催化剂的光催化活性，而且CdS负载量的降低将有效阻止CdS/g-C3N4光腐蚀的发生。实验通过原位生长技术，使紫外光响应的TiO2与可见光驱动的g-C3N4光催化材料复合，原位构筑TiO2/g-C3N4异质结。采用热重分析（TGA）手段，确定了TiO2/g-C3N4中TiO2的实际含量。通过XRD、FT-IR、TEM、SBET、UV-vis DRS，对比研究了不同TiO2含量异质结的晶体结构。并通过实验研究发现，TiO2/g-C3N4复合材料中TiO2的最佳负载量为74.8%（TCN-74.8），且在该比例下获得的复合材料综合性能最为优异。RSM结果表明，TCN-74.8光催化降解MB最佳脱色参数是：催化剂用量为3.82g/L；MO浓度为16.04mg/L；溶液pH为10.84；反应时间为110.77min，且预测值与验证结果只存在很小的误差，这充分证明了模型的可靠性。光催化机理分析表明，TCN-74.8是一种可回收利用的优秀光催化材料。TiO2与g-C3N4两种半导体间形成的异质结，能够抑制了电子与空穴的复合，加快TiO2与g-C3N4对染料的脱色速率。