太阳能的高效利用对于解决日益紧张的能源和环境问题至关重要。光催化能将太阳能转化为化学能,在可再生能源获取和环境净化等方面具有重要的应用。近年来,光催化合成过氧化氢（H2O2）备受关注,因为H2O2不仅是一种环境友好的氧化剂,可用于医药消毒、污水处理和漂白,还是一种新型燃料,燃烧产物为无污染的水和氧气。目前许多半导体材料被开发用于光催化合成H2O2。其中,石墨相氮化碳（g-C3N4）由于合适的能带结构、可见光响应、高稳定性等优点,被认为是用于光催化合成H2O2最有潜力的光催化剂之一。然而,g-C3N4可见光吸收范围窄以及光生载流子易于复合,限制了光合成H2O2的效率。为了解决上述问题,本文提出通过在合成氮化碳的过程引入氢氧化钾（KOH）和碳点（CDs）方式对g-C3N4改性,调控氮化碳的电子结构,以扩大光吸收范围,促进光生载流子的分离,进而实现光合成H2O2效率的有效提升。本文具体研究内容如下:（1）通过同步掺杂碱金属K和引入羟基,构筑了可见光吸收显著增强的碱金属K和羟基修饰的g-C3N4（KHCN）。一定浓度的KOH溶液与尿素混合,将湿润的KOH与尿素混合物加热,通过一步热聚合方式实现了K元素的原位掺杂和羟基的嫁接。研究表明K元素的掺入使带隙变窄并引入了中间能级,增强了KHCN的光捕获能力,有效抑制了光生载流子的复合。同时,KHCN中形成的N-K桥作为有效的电子转移通道,提高了光生载流子的迁移效率。再者,羟基的嫁接提高了KHCN的亲水性和抑制了H2O2的分解。因此,在可见光(λ＞420 nm,100 m W·cm-2)照射下,KHCN光合成H2O2的能力显著提高(2153μmol·g-1·h-1),是g-C3N4(442μmol·g-1·h-1)的4.87倍,并且在模拟太阳光AM 1.5 G(100 m W·cm-2)照射下,KHCN光合成H2O2的速率进一步提升,达到了3276μmol·g-1·h-1,较可见光条件提升了52.1%。机理研究表明,H2O2的合成途径主要为两步单电子还原。此外,循环稳定性实验表明,在持续光照10 h的测试中,KHCN的光合成H2O2速率基本保持不变,表现出了良好的稳定性和重复利用性。（2）为了进一步提高光合成H2O2的效率,向KOH和尿素的反应体系中引入小尺寸的碳点,通过一步热聚合的方式制备出了碳点、碱金属和羟基共修饰的的g-C3N4（CDs/KHCN）。研究发现,CDs的引入使KHCN的吸收带边产生红移,同时增大了比表面积,并且增强了组元间的相互作用,进一步提升了光生载流子的分离与迁移效率。因此与KHCN相比,CDs/KHCN的光合成H2O2能力进一步提升,在可见光(λ＞420 nm,100 m W·cm-2)和模拟太阳光AM 1.5 G(100 m W·cm-2)照射下,其光合成H2O2的速率分别达到2585μmol·g-1·h-1、3973μmol·g-1·h-1。重复性实验表明,构筑的CDs/KHCN同样具有良好的稳定性,可以循环再利用。