染料的大量生产及应用使其产生的废水具有成分复杂、水质水量变化大、处理难度高等特点。选择一种绿色高效的处理印染废水的方法为目前面临的巨大挑战。光催化技术仅在太阳光的照射下即可对水中污染物进行去除,可用于水解产氢、降解水环境中的多种污染物,具有广阔的应用前景。石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型半导体光催化材料,具有制备方法简便、制备原料廉价易得、对可见光利用率较高等优点,为当前的研究热点。本文针对g-C3N4比表面积低、光生电子空穴复合率高等缺点,采用两种改性方法,以罗丹明B(RhB)废水为目标污染物进行处理,以提高g-C3N4的光催化性能,并对反应机理进行探讨,主要得出以下结论:(1)首先以三聚氰胺为前驱体,制备了体相g-C3N4,采用高温煅烧的方法将体相 g-C3N4剥离成 g-C3N4 纳米片。通过 SEM、XRD、FT-IR、TG、BET、XPS、UV-Vis、PL等检测方法对系列样品的组成、微观形貌、孔结构、热稳定性、光学性能进行分析。发现经过高温煅烧后的g-C3N4纳米片,团聚现象明显减弱,具有较高的比表面积(83.0291 m2/g),提供了更多吸附和光催化活性位点。除此之外,复合材料荧光强度的降低有助于光生载流子的迁移,提高了光生电子空穴分离效率。(2)经过不同煅烧温度及时间改性后的g-C3N4纳米片光催化降解RhB的效果均有一定提升,当二次煅烧温度为550℃、煅烧时间为6 h时效果最佳。RhB降解符合拟一级降解曲线,高温改性后的g-C3N4降解速率常数0.03318 min-1,为原始g-C3N4的4.9倍。通过自由基捕获实验及ESR表征可知主要活性物质为.O2-,且高温改性后的g-C3N4具有良好的循环使用稳定性。(3)采用黏土改性的方法将凹凸棒土(ATP)与三聚氰胺充分混合后共同煅烧,制备了由ATP插层的ATP/g-C3N4复合光催化剂。通过SEM、XRD、FT-IR、BET、XPS、UV-Vis、PL等表征手段发现ATP的插层效应有效改善了 g-C3N4的内部结构,不仅增加了比表面积,提供了更多的光催化活性位点,还缩短了光生电子空穴的移动距离,提高了光催化效果。此外,ATP的复合引入了羟基,增加了复合材料的吸附能力。(4)经过ATP插层后的复合材料具有良好的光催化效果。当ATP与g-C3N4质量比为0.04:1时光催化降解RhB性能最佳,为原始g-C3N4的2.33倍,在光反应180min后对RhB的去除效果高达99%。经过自由基捕获实验及ESR表征发现·O2-为光催化降解RhB的主要活性物质。ATP/g-C3N4复合光催化剂具有良好的稳定性。