光催化裂解水产氢是缓解环境污染和能源危机最有前景的技术之一。其中,光催化材料是制约此项技术发展与应用的瓶颈因素。因此,设计及开发廉价且高效的光催化产氢催化剂,对解决我国能源和环境这两个重大需求具有重要意义。石墨相-氮化碳（g-C3N4）,因制备简便、可见光响应合适、带隙理想、热稳定性优异等优势,是一种极具应用前景的光催化材料。然而,g-C3N4较弱的氧化还原电位、较快的载流子复合率、较小的比表面积等缺陷,严重制约了其在光催化领域中的应用。对g-C3N4进行形貌调控、表面改性、元素掺杂、构建异质结是改善其光催化性能的有效策略。其中,异质元素掺杂,在促进其光生载流子分离效率的同时,还可实现g-C3N4电子和能带结构的同步优化。因此,对g-C3N4实施异质元素,并显著提升其光催化性能的研究,是构筑高效g-C3N4基光催化剂的必然需求。基于上述分析,本文分别选用硫和钾,作为非金属和金属元素代表,对g-C3N4进行异质元素的掺杂改性研究,具体内容如下:（1）采用尿素、升华硫粉及N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作为前驱体,利用DMF和尿素的聚合作用,经一步热聚合法成功制备富含碳缺陷的硫掺杂g-C3N4梯形同质结（S-g-C3N4-D）。其中,DMF高温分解产生的气体有助于g-C3N4的剥离,使其比表面积高达135.7 m~2g-1。并从理论上详细阐述了影响材料光催化产氢活性的原因及催化反应机理。经分析证实,S掺杂可实现g-C3N4能带结构的有效调控,增强其可见光吸收能力;自由基的存在加快了光生载流子分离效率。此外,采用紫外电子能谱（UPS）系统揭示了光生载流子的分离与转移机制。所得S-g-C3N4-D展现出高达3190μmol h-1g-1的光催化产H2速率,是块状g-C3N4的8.6倍。（2）在硫粉和水的存在下,利用尿素的高温热聚合反应,原位合成了硫掺杂g-C3N4纳米片（S-g-C3N4）。借助水的高温蒸发作用及尿素热分解所释放的内源性气体（NH3）,显著促进g-C3N4的热剥离过程,并使其产生大量的孔隙结构,其比表面积高达198.8 m~2g-1。光化学活性数据表明,硫掺杂不仅可以调控g-C3N4的能带间隙,缩短光生载流子迁移路径,而且还能显著提高光生载流子分离效率,增强可见光吸收能力。光催化性能测试结果显示,具有多孔结构硫掺杂的S-g-C3N4拥有3461.6μmol h-1g-1光催化产氢速率,比块体g-C3N4高近10倍,为高效g-C3N4基光催化剂的构筑另辟了一条绿色途径。（3）在氯化铵的自气体发泡效应和氯化钾熔融盐插层的双重作用下,采用两步煅烧法成功制备了钾掺杂多孔g-C3N4纳米片（K-g-C3N4）,并对其形貌、结构、组成和光电性能进行系统表征。结果显示,钾离子对g-C3N4的层间插入效应,可显著增强g-C3N4的可见光吸收能力。而且,氯化铵高温热解产生的氨气和氯化氢气体促进了g-C3N4的高温热剥离,其比表面积是块状g-C3N4的两倍。在氯化铵自气体发泡和氯化钾熔融插层的共同作用下,K-g-C3N4表现出比g-C3N4快3倍的光电流响应,同时拥有比块状g-C3N4更低的电荷转移阻抗值及较长的光生载流子寿命（τ=5.715 ns）,从而赋予K-g-C3N4高达8700μmol g-1h-1的光催化产氢活性,表现出良好的光解水应用前景。