通过半导体光催化高效转化太阳能（如光催化水分解制氢）是替代不可持续的化石能源消耗的一种切实可行的途径。光催化技术的核心是光催化剂,而聚合氮化碳（CN）因兼具制备容易、成本低、无毒、稳定性好、能带适宜、可见光响应等优势而展现出了巨大应用潜力,但其存在固有缺陷,如比表面积小、结晶性差、光生电荷复合率高、光谱吸收范围窄等,导致其光催化性能还不够高。为弥补CN的固有缺陷,各种有效策略被相继提出,包括异质结构建、元素掺杂、形貌控制、缺陷引入等。其中,元素掺杂易显著改变CN的电子结构,从而有效增进光生电荷分离,但元素的掺杂位点,特别是金属元素的掺杂位点以及掺杂位点不同所致的光催化活性变化机制仍需深入探究;构筑介孔可同时增加比表面积、光吸收和光生电荷分离效率,但应用最多、最有效的模板法成本高,污染重,且模板不可重复利用,故须研发可循环利用模板,降低模板法成本;同时,比表面积增加易导致CN微结构畸变,降低结晶性,从而抑制光催化活性的提高,因而也需研发增强CN结晶性的有效方法,并寻求增大比表面积和增强结晶性的效力平衡,实现CN光催化活性的最大提升。基于此,本论文提出了系列调控CN微结构的新方法,增大了 CN的比表面积,增强了结晶性和光吸收,提高了光生电荷分离效率,从而显著增进了CN的光催化活性,并对光催化活性增进机理进行了系统阐释。本论文的主要研究内容如下:（1）以NaSbO3为掺杂和氧化剂,首次合成了 Sb掺杂CN（CN/Sb）,证实了 N-SbⅢ键的形成,表明NH-SbⅢ键作为电荷捕获中心,可显著提高CN/Sb的光生电荷分离效率,从而使CN/Sb的可见光催化水分解产氢和污染物降解活性较本体CN分别提高了 3.5和1.6倍,产氢的表观量子产率（AQY,420 nm）达到6.4%。本工作为CN的掺杂改性提供了一种新的有效途径,表明了高价金属盐氧化法制备金属掺杂CN的有效性。（2）以（NH4）2SnCl6为掺杂剂,采用高价金属盐氧化法首次合成了Sn掺杂CN（CNSn）,确认了 N-Sn键的形成,表明Sn掺杂可在CNSn禁带中引入掺杂能级,增进可见光吸收和光生电荷分离,从而使CNSn的可见光催化水分解产氢和污染物降解活性较本体CN分别提高了 1.6和2.5倍,产氢AQY（420 nm）达到了 6.5%。本工作进一步证实了高价金属盐氧化法合成金属掺杂CN的普适性和N-金属键的关键作用。（3）以（NH4）2SiF6为硅源,首次合成了 Si掺杂CN（CNSi）,表明Si-N为电子捕获中心,显著提高了光生电荷分离效率,从而使CNSi的可见光催化水分解产氢和污染物降解活性较本体CN分别提高了 1.7倍和1.5倍,产氢AQY（420nm）达到了7.1%。本工作为CN修饰提供了一种新方法,丰富了 Si掺杂理论。（4）首次将八甲基多面体低聚倍半硅氧烷（mPOSS）作为可重复利用软模板,制备介孔CN,可增大比表面积,增进光吸收和光生电荷分离,使产品光催化产氢速率较本体CN提高3.5倍,且证实了 mPOSS具有较高的稳定性和可回收性。该工作为介孔CN的模板法合成提供了一种廉价方法。（5）首次以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为微反应器和软模板,合成了高结晶性富介孔CN（HcCN）,证实了 HcCN层间和层内结晶性的双增强,表明结晶性增强可明显增进光吸收和光生电荷分离,从而使可见光催化产氢速率较本体CN提高12倍,AQY在420 nm达到了 11.0%,在500nm达到1.4%。本工作为增强CN的整体结晶性开辟了一条新途径。（6）以三聚氰胺/氰尿酸超分子复合物为前驱体,通过PDMS辅助合成了高结晶性CN薄片构建的多孔纳米管（cCNt）,其整体结晶性和比表面积较本体CN均有所增加,且可通过硅油粘度与用量调控,达到结晶性增强与比表面积增大的最佳效力平衡。cCNt的光生电荷分离效率显著高于本体CN,其可见光催化水分解产氢速率提高了 69倍,420 nm和480nm处的AQY分别达到了 13.0%和5.5%,模拟太阳光下的全解水活性是本体CN的6.9倍。本工作表明了平衡结晶性与比表面积效力对提高光催化活性的重要性。