近年来,单原子催化剂（single-atom catalysts,SACs）由于其在许多反应中表现出极高的选择性和极高的活性而逐渐成为当前材料领域一个新兴的研究方向。这同时也引起了广大科研者的关注。其中石墨相氮化碳（graphitic carbon nitride,g-C₃N₄）具有合成方便、稳定性高、电子能带结构优异、合成元素含量丰富等优良性能,因而可以作为一种优秀的基体来负载金属原子。在本研究采用了简易一锅法以及离子域负载使Cu和Fe原子负载在g-C₃N₄上分别制备得到SA-Cu/g-C₃N₄和SA-Fe/g-C₃N₄两种单原子催化剂。并用X射线光电子能谱（XPS）,透射电子显微镜（TEM）,扩展X射线吸收精细结构谱（EXAFS）,电子自旋共振光谱仪（ESR）和扫描电子显微镜（SEM）等技术对这两种材料进行了表征。选择罗丹明B（RhB）、磺胺类抗生素（SAs）和双酚A（BPA）为目标污染物,考察了可见光照射下两种单原子催化剂对污染物降解性能。该研究主要内容包含以下三个部分:（1）单原子催化剂在可见光下活化过硫酸盐降解罗丹明B的研究本实验将黄嘌呤,三聚氰酸和三聚氰胺分散在水溶液中反应制得氮化碳前躯体,然后在管式炉中煅烧制得氮化碳。同时,将五水硫酸铜溶解在氮化碳前躯体中,在相同条件下于管式炉中煅烧制备得到SA-Cu/g-C₃N₄。在可见光下,对比g-C₃N₄和SA-Cu/g-C₃N₄负载金属前后活化过硫酸盐去除RhB的效果。发现在可见光下,负载金属后的SA-Cu/g-C₃N₄催化活化过硫酸盐降解罗丹明B的效果显著。最佳的降解条件是pH呈弱酸性,PS的浓度为0.4g/L,催化剂的浓度为0.12g/L以及掺杂所需加入的五水硫酸铜的量为1.2mM,此时降解浓度为10mg/L的罗丹明B需要30min,并且循环性能优异。（2）SA-Cu/g-C₃N₄结合可见光活化PMS降解双酚A于可见光下继续研究g-C₃N₄和SA-Cu/g-C₃N₄两种催化剂活化过一硫酸氢钾复合盐（PMS）降解污染物双酚A。相比罗丹明B,双酚A的降解要困难的多,所以此处选择更活泼的PMS来产生活性自由基。研究发现,溶液pH不论为酸性还是碱性,SA-Cu/g-C₃N₄在可见光辅助下催化活化PMS降解双酚A的催化效果都十分优秀。其中最佳条件时PMS的浓度为0.20mM,其浓度非常小。催化剂浓度和金属负载比例不变,降解20mg/L的双酚A只需要25min,唯一的缺点是循环效果不佳。（3）SA-Cu/g-C₃N₄和SA-Fe/g-C₃N₄光辅助活化双氧水降解磺胺类抗生素继续进行横向比较,用SA-Cu/g-C₃N₄结合可见光催化活化双氧水产生羟基自由基降解磺胺类抗生素。其中四种磺胺类抗生素分别为磺胺甲氧嘧啶（SMM）磺胺二甲氧嘧啶（SDM）,磺胺甲恶唑（SMX）和磺胺异恶唑（SFS）。实验发现在最佳条件pH调节为4,H₂O₂浓度为200mM时,降解浓度为20mg/L的SMX需要70min时间,其循环性能一般。同时,将七水硫酸亚铁溶解在氮化碳前躯体中,在管式炉中煅烧制备得到SA-Fe/g-C₃N₄。在SA-Fe/g-C₃N₄催化活化H₂O₂降解SMX的实验中,最佳条件pH调节为3,H₂O₂浓度为10mM时,降解20mg/L的SMX只需要50min的时间,且循环效果非常优秀,不足之处为溶液在接近中性时降解SMX的效果已经变得比较差。