半导体光催化技术作为一种高效、安全的环境净化技术,已广泛应用于水中污染物的降解、水分解及二氧化碳还原等领域,在治理环境污染和解决能源危机方面有很大的应用前景。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作为一种新型的、可见光响应的非金属半导体光催化剂,具有类石墨烯的层状结构、合适的能带结构（E_g=2.7 eV）、优良的热稳定性和化学稳定性等特点,成为光催化领域的研究热点材料。然而,由于g-C₃N₄本身具有较高的光生电子-空穴复合率及较低的可见光有效利用率,导致其光量子效率比较低,这严重制约了g-C₃N₄的实际应用。将零维纳米材料负载到二维g-C₃N₄纳米片上,使材料具有更高的载流子分离效率,是解决g-C₃N₄中电子-空穴复合率较高的有效途径之一。本论文旨在将二维层状g-C₃N₄与零维材料进行有效复合,形成良好的接触界面,同时加快光生电子-空穴的分离和传输速度,进而提高g-C₃N₄的光催化性能。本论文共构筑四种g-C₃N₄基2D/0D复合材料,即MoS₂QDs/g-C₃N₄、Ag/g-C₃N₄、MoS₂ QDs-g-C₃N₄/Ag和Fe（Ⅲ）/Ag/g-C₃N₄复合材料。探究了所制备光催化剂的结构、形貌、光吸收能力以及光生载流子的迁移情况,并对光催化机理进行了探讨。详细的研究内容可包含以下几个方面:（1）利用能带匹配的原理,结合水热和浸渍法制备了新型的可见光响应MoS₂QDs/g-C₃N₄复合光催化剂。AFM和TEM表征显示,MoS₂ QDs的尺寸小于5 nm。在可见光照射下,探讨了该复合结构中MoS₂ QDs的含量对g-C₃N₄降解罗丹明B（RhB）效率的影响。通过自由基捕捉、TA辅助荧光和NBT转化实验揭示了光催化反应过程中的活性基团种类。结果表明,MoS₂ QDs与g-C₃N₄之间形成的直接Z-Scheme体系,可以加快光生载流子的分离和电荷传输速率,从而提升光催化降解活性。（2）以硼氢化钠（NaBH₄）和硝酸银（AgNO₃）为原料,采用化学还原法将零维Ag纳米颗粒沉积在g-C₃N₄纳米片上,制备了具有良好界面接触的Ag/g-C₃N₄异质结复合材料。通过光电流、阻抗及荧光光谱（PL）实验分析了Ag/g-C₃N₄复合材料中的光生载流子分离、传输和重组状况。结果表明,Ag/g-C₃N₄复合材料具有显著增强的光催化活性,归因于Ag纳米粒子的表面等离子体共振（SPR）效应,提高了光生载流子的分离效率,阻止了光生电子-空穴对的重新组合。（3）通过水热和化学还原相结合的方法合成了新型的Z-Scheme异质结光催化剂MoS₂QDs-g-C₃N₄/Ag。运用TEM、XRD、XPS和DRS等表征手段对所制备的复合光催化剂的微观形貌、表面结构、化学元素和光学性能进行分析。考察了MoS₂ QDs和Ag纳米颗粒的含量对g-C₃N₄降解MO有机染料效率的影响。捕捉剂实验显示,光催化反应中起主要作用的活性物种是·O₂^-和h⁺,并分析了复合材料中光生电荷的迁移路径。结果表明,复合材料的光催化活性显著提高得益于Z-Scheme光催化体系的构筑,拥有较宽的可见光吸收范围、较高的光生载流子分离效率和更强的氧化还原能力。（4）以Ag和Fe（Ⅲ）作为双助催化剂,制备了Fe（Ⅲ）/Ag/g-C₃N₄复合材料。通过XRD和XPS测试分析了Fe（Ⅲ）/Ag/g-C₃N₄复合光催化剂的物相组成和元素价态。通过可见光照射下降解MO的光催化实验考察了Ag和Fe（Ⅲ）对g-C₃N₄光催化性能的影响。结果表明,双助催化剂改性的Fe（Ⅲ）/Ag/g-C₃N₄复合结构比Ag/g-C₃N₄和Fe（Ⅲ）/g-C₃N₄光催化剂及纯g-C₃N₄具有更高的光催化活性。详细分析了Ag纳米颗粒和Fe（Ⅲ）对于增强g-C₃N₄的光催化活性的协同作用。