在可持续发展的新理念下,使用绿色环保的可再生能源替代传统的化石燃料势不可挡。氢能,作为一种无毒无污染、燃烧热高、且燃烧产物只有水的可再生清洁能源,恰好满足当今的发展需求。根据学者的研究,半导体光催化技术可以把源源不断的太阳能转变成氢能,大大提高对光子的利用率。其中,环保高效的半导体催化剂正是构成该技术的关键。类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）,作为一种非金属有机半导体材料,具有可见光响应、良好的热稳定性以及化学稳定性等特点,引起了众多科研人员的关注。然而,单纯的g-C₃N₄光催化活性依然受限于光吸收能力弱、比表面积小、光生电子-空穴对复合快等因素。针对g-C₃N₄自身的缺陷,本文分别利用苯胺、2-氨基吡啶以及邻苯二甲酰亚胺基团对g-C₃N₄进行有机嫁接,从分子水平上调控g-C₃N₄的电子结构,制备出光吸收能力强、光生电子-空穴对分离效率高的半导体光催化剂。本论文的主要研究结果如下:（1）以间氨基苯甲酸（AB）、6-氨基吡啶甲酸（APy）为掺杂分子,通过一步低温缩合的方法分别与g-C₃N₄偶联,成功合成了高度离域的π共轭g-C₃N₄体系（UCN-AB、UCN-APy）。采用FTIR、XPS、EA、XRD、¹³C NMR、SEM、TEM等技术详细表征了催化剂的表面组成、结构和形貌,并在可见光照射下测试了催化剂的产氢速率。研究表明,AB、APy的嫁接拓展了g-C₃N₄的共轭结构,缩小了禁带宽度,同时也增强了催化剂的光吸收能力。其中,APy作为电子受体,能促使光生电荷迅速从g-C₃N₄向APy转移,促进了光生电子和空穴的有效分离。改性后,催化剂的光学性质、能带结构与电荷传输性能的改善都有利于提高g-C₃N₄的光催化活性。经过实验测试,UCN-APy、UCN-AB催化剂的最佳产氢速率分别可达到133.2和104.0μmol·h^-1,是纯氮化碳的5倍和4倍,且在16小时内无明显衰减,表现出良好的稳定性。（2）以邻苯二甲酰亚胺（Phthalimide,PI）为电子受体,经过低温酰胺缩合反应与g-C₃N₄进行偶联,再与Ni²⁺、SCN^-低温络合,制备出一种新型的CCN-Ni PI（SCN）复合光催化剂。采用不同的仪器分析方法对催化剂的化学组成、形貌、结构、光学、光电化学性质以及光催化析氢活性进行了检测分析。其中,酰胺键是构成复合催化剂的桥梁,不仅使CCN与PI成功结合,还促进了CCN-PI与Ni²⁺的配位作用;PI的嫁接在扩大了催化剂共轭体系的同时,也提高了其对可见光的吸收能力;Ni²⁺与SCN^-的配位也可迅速捕获光生电子,促进载流子的分子内迁移。因此,CCN-Ni PI（SCN）催化剂的光催化活性可以得到较大的提高。在可见光的照射下,纯g-C₃N₄并没有光催化产氢活性;而本文制备的CCN-Ni PI（SCN）催化剂却表现出良好的产氢性能,最高可达20.38μmol·h^-1,且在16 h内无明显衰减。