半导体光催化技术能够利用廉价的太阳光为能源,反应条件温和,并且能有效地避免产生二次污染。因此,在环境保护和能源存储与转化领域有着重要的潜在应用前景。在目前已知的各种半导体光催化材料中,二氧化钛（TiO₂）由于具有较强的化学和热稳定性、良好的生物相容性、无毒和价格低廉等特点而被广泛研究和应用。但是,TiO₂的带隙能较宽（³.2 eV）,仅在紫外光区有响应,而对太阳光谱中能量占绝大部分的可见光没有响应。另外该半导体光生电子-空穴对复合率较高,量子产率较低,光催化活性比较差。为了可以更有效地吸收和利用太阳光,设计和开发新型、高效和稳定的可见光半导体光催化材料是非常迫切和重要的。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是近年来开发的一种新型非金属有机聚合物半导体光催化材料,具有π-共轭平面紧密堆积形成的堆垛结构。g-C₃N₄具有优异的热稳定性和化学稳定性以及独特的能带结构等特点,使其在光催化制氢和有机物降解转化领域有许多潜在的应用,并受到广泛关注。然而,作为一种有机聚合物半导体,g-C₃N₄比表面积较小,缺陷较多,导致光生载流子复合严重,光催化活性不够理想。为了提高g-C₃N₄的光催化活性,可以通过半导体复合、有机和无机元素等掺杂、表面改性等方法对其进行改性。本论文选用半导体复合的方式对g-C₃N₄改性,若两种组分能带位置相匹配,光生载流子可以通过异质结构界面很好地分离和转移,体系的光催化活性会得到改善。本论文主要包含以下内容:（1）将一定量的三聚氰胺和水合钨酸铵研磨混合均匀,由于高温煅烧三聚氰胺和水合钨酸铵会有氨气生成,形成还原气氛,使三氧化钨缺氧,形成非化学计量三氧化钨(WO_3-x),因此通过一步煅烧法煅烧三聚氰胺和水合钨酸铵可以制备出具有不同质量比的非化学计量三氧化钨改性氮化碳复合材料,并采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱仪、紫外可见漫反射、氮气吸附脱附等表征方法对制备的样品进行微观结构和微观形貌分析。扫描电镜结果显示两种组分紧密结合形成光滑的相界面。可见光照射下该复合体系的光催化降解性能比纯非化学计量三氧化钨(WO_3-x)和氮化碳明显增强,其中样品WO_3-x/g-C₃N₄-15%的可见光光催化降解性能最强,分别为纯WO_3-x和纯g-C₃N₄的3.3倍和2.4倍。复合半导体催化剂可见光催化活性增强可能跟复合材料比表面积增大,WO_3-x和g-C₃N₄匹配的能带结构和管状的微观形貌有关。活性物种捕捉实验结果表明光催化降解过程中起主要作用的自由基是超氧自由基和光生空穴,据此我们初步推测出反应体系可能的光催化降解机理。（2）将三聚氰胺与碳化硅（SiC）置于合适的溶剂中,搅拌混合均匀,过滤烘干后研磨煅烧,制备具有不同质量比的SiC改性g-C₃N₄复合材料。采用一系列表征方法对合成样品的组成成分和形貌进行表征分析,结果表明成功制备了SiC-g-C₃N₄复合催化剂体系,复合材料具有片层结构。可见光照射下光催化降解目标污染物（如:罗丹明B、甲基橙和亚甲基蓝）实验结果表明,SiC-g-C₃N₄-8%复合材料的光催化活性最好。选择可见光催化降解罗丹明B进行应体系活性氧化物种捕捉实验,结果表明起主要作用的活性基团为超氧自由基和羟基自由基,由此我们推测出体系的可能光催化机理。