能源与环境是人类社会可持续发展所面临的两大重要问题。太阳能由于其取之不竭、无污染且可再生等优点,必将在未来的新能源开发中占据举足轻重的地位,而半导体光催化技术是指利用光催化剂将太阳能转化为化学能的一种新兴技术,受到了国际社会的高度关注。H2O2作为一种绿色环保的氧化剂,已广泛应用于我们的日常生活和工业生产中,而半导体光催化技术的低成本和安全环保等特点使其成为最有价值生产H2O2的方法之一,开发高效的光催化剂用以生产H2O2具有划时代的意义。同时,氢能具有高燃烧值、燃烧产物是水无环境污染等优点,因而利用自然界丰富的太阳能光解水制氢作为可持续发展的途径之一,是目前运用光催化技术研究的热点。近年来,g-C3N4因其具有稳定的化学性、环境友好性和合适的能带结构而备受关注。然而,传统的二维g-C3N4光生电子-空穴对复合速率高、比表面积小等缺点严重制约了其光催化生产H2O2及光解水制氢的性能。本文通过对原始的二维g-C3N4进行形貌调控以及掺杂钾离子的方法合成了两种材料,对g-C3N4进行改性,从而实现高效的光催化性能。考虑到二维纳米片状g-C3N4具有较低的载流子分离效率、较小的比表面积等缺点,而一维中空纳米结构具有独特的物理化学性质,可用于克服g-C3N4的固有缺点。在此,通过对三聚氰胺进行先水热处理再高温煅烧的方法成功地合成出空心六棱柱状氮化碳（CN-HP）进行光催化生产H2O2,并通过一系列表征分析了光催化性能增强的原因。结果表明,与传统的二维g-C3N4相比,CN-HP的比表面积增加到41.513 m~2/g,暴露出更多的活性位点;同时,它的中空管状结构可以缩短光生电子向催化剂表面迁移的距离,减小了光生电子与空穴的复合率,延长了光生电子的寿命,从而实现高效的光催化生产H2O2。性能测试数据表明,CN-HP在光催化反应40 min后H2O2的产率达到了4.08μmol,约为传统二维g-C3N4的7倍。通过碘化钾与双氰胺的水热预处理及高温煅烧的方法,制备了具有高效光催化析氢活性的钾掺杂管状氮化碳（K10-TCN）。微管的形成促使K10-TCN的比表面积增加到了35.04 m~2/g,而传统的二维g-C3N4为8.37 m~2/g;钾的掺杂调节了能带结构,导致了更窄的带隙和略微增强的光吸收;微管的形成和钾的掺杂协同促进了光生载流子分离效率的提高,进而增强了g-C3N4的光催化析氢活性。光催化析氢性能测试表明,在可见光（λ＞420 nm）照射下,以三乙醇胺为牺牲试剂,Pt作为助催化剂,K10-TCN在水中的析氢速率达到了961.64μmol g-1 h-1,约为传统二维g-C3N4的5.5倍。增强的光催化析氢性能归因于钾的掺杂和一维管状结构的形成。本文研究为开发高效的光催化生产H2O2以及光催化析氢的绿色材料提供了有价值的参考。