当前以环境污染治理为基础的光催化存在着一些科学技术难题,如光量子效率低、太阳能利用率低、催化剂活性差和寿命短等,这些问题限制了光催化领域的发展。为了解决这些现实问题,本论文以有机半导体聚合物g-C₃N₄作为主要研究对象,设计化学路线合成不同形貌结构g-C₃N₄材料;同时对体相g-C₃N₄材料进行热氧化,并将g-C₃N₄与半导体材料CdS复合等方法来提高g-C₃N₄材料在可见光下对罗丹明B的光催化降解效率。主要内容如下:1)体相g-C₃N₄材料的制备、表征及其光催化性能测试:通过热缩聚法煅烧二聚氰胺和三聚氰胺制备体相g-C₃N₄。测试结果显示由三聚氰胺和二聚氰胺热聚合而成的体相g-C₃N₄主要呈块状结构,且光催化性能较差。为了提高体相g-C₃N₄光催化性能,我们对其进行高温热氧化处理,处理后的g-C₃N₄由于材料尺寸的减小和光化学性质的提高使其具有更优异的光催化性能。2)设计化学路线来合成不同形貌的g-C₃N₄材料并对其进行结构表征和光催化性能测试:通过纳米浇注的方法制备介孔形貌的氮化碳;以尿素作为前驱体,调控热缩聚过程制备具有蜂窝状多孔形貌的氮化碳（HP-CN）,然后利用液相剥离技术制备出具有卷曲叶片形貌的氮化碳纳米片（CL-CN）。光催化结果显示介孔g-C₃N₄和CL-CN光催化剂在紫外光条件下半小时内基本将罗丹明B染料降解完全,在可见光条件下也表现出高效稳定的催化活性。3)CNNS/CdSQDs复合光催化剂的制备及其光催化性能研究:利用尿素与2,4,6-三氨基嘧啶共聚煅烧制备纳米层状氮化碳（CNNS）,以CNN5作为复合材料的基底,采用简单的一步反应法（溶剂热法）合成CNNS/CdS QDs复合光催化剂并对其进行基本的物化性质表征,将其应用于可见光下光催化降解染料废水。实验结果表明该方法制备氮化碳纳米片基复合材料简单高效,且制备的CNNS/CdS QDs-2表现出高效稳定的光催化性能。