石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种有机半导体光催化剂,具有物化稳定性优良、原材料价格低廉和制备工艺简单等优点,并且其能级位置适用于多种光催化反应体系。目前大部分制备方法制得的g-C3N4的光催化性能表现仍不理想,因此我们采用形貌调控、构建金属氧化物半导体异质结和构建三元复合材料等方法对g-C3N4进行改性,以提高其光催化降解罗丹明B和光催化还原CO2的性能,并研究了其光催化性能提升的机理。本文具体研究内容如下:（1）首先以尿素为前驱体采用热缩聚法制备块状g-C3N4,并在不同的气体（NH3、H2、N2）气氛下对其进行热剥离。X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）等测试结果表明块状g-C3N4的片层厚度减薄且基本晶体结构未发生改变,比表面积测试结果显示NH3气氛下热剥离的g-C3N4纳米片具有最大的比表面积,达到103.09 m~2/g。光催化性能结果表明NH3气氛氛围下热剥离的g-C3N4纳米薄片降解罗丹明B的性能表现最好,且其光催化CO2还原为CO的产率是未改性的g-C3N4的2.5倍,但是可见光吸收能力有限和载流子复合率过高仍然限制了其光催化效率。气体氛围热剥离法对其它二维材料形貌调控有一定的借鉴意义。（2）然后采用化学溶液法以醋酸铜溶液为前驱体制备出不同质量比例的Cu O/g-C3N4复合材料。TEM照片观察到结构疏松的Cu O颗粒原位生长于g-C3N4的表面,采用XRD、XPS、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）等测试手段表征其化学成分和物相结构,紫外可见漫反射光谱（UV-vis）和光致发光谱（PL）表明Cu O/g-C3N4的可见光吸收能力和载流子分离效率明显增强。光催化性能测试结果表明Cu O质量分数为24%的Cu O/g-C3N4复合材料降解罗丹明B的效率与未改性的g-C3N4相比得到明显提高,并且其光催化还原CO2为CO的产率是NH3气氛热剥离的g-C3N4纳米薄片的近9倍,是未改性的g-C3N4的近23倍。（3）最后分别采用一步法和分步法制备出三元复合催化剂Ti O2/Cu O/g-C3N4（A）和Ti O2/Cu O/g-C3N4（B）。并通过XRD、XPS、TEM和FT-IR等表征手段证明制备的样品中存在g-C3N4、Cu O、Ti O2三种组分。三元复合催化剂中的三种材料之间的协同作用有效抑制了光生载流子的复合,并且光生电子的还原能力得到增强,因此三元复合催化剂的光催化活性进一步得到提高,测试结果表明Ti O2/Cu O/g-C3N4（B）光催化还原CO2为CO的产率是Cu O/g-C3N4的近2倍,是未改性的g-C3N4的近43倍。有关本章设计的三元复合体系的研究可为其在光催化领域的研究和应用提供一定的基础。