在日益严峻的能源危机形势下,人们对以较低成本就能够获得较高能源方法的关注越来越多,其中光催化技术就是一种简单、绿色、低成本的能源储存与转化技术。尽管,目前对光催化技术的研究已经取得了很大的进步,但是光催化技术的产业化应用仍受到限制。这促使人们不断尝试研发高稳定、高效率、低成本及绿色环保的光催化剂。目前,已经商业化的光催化剂只有TiO2,但TiO2只能吸收紫外光,对太阳能的利用率很低。因此很有必要开发在可见光区域发挥作用的新型光催化剂,以便于更好的利用太阳能。科学家们已经开发出了一些新型的可见光响应的光催化材料,如银系催化剂和铋系催化剂等一些新型的光催化材料。科学家们研究发现,可通过复合、掺杂、改性等方式,拓宽半导体的吸光范围,及提升光催化活性。本论文便是采用半导体相互复合的方式,研究了一系列氮化碳复合材料的光催化性能及它们之间的构效关系。本论文以石墨相氮化碳（g-C₃N₄）为基材,分别与Ag-Ag₂O、GO/MoS₂和GO/Ag₃PO₄复合,合成了Ag-Ag₂O/g-C₃N₄、GO/Ag₃PO₄/g-C₃N₄和GO/MoS₂/g-C₃N₄三类三元复合光催化剂,并对它们各自的结构进行了一系列表征,通过光催化降解甲基橙和RhB考察它们的光催化活性,进一步通过活性物种捕获实验探索了各个体系的光催化反应机理。主要内容如下:（1）通过煅烧法制备了g-C₃N₄,并采用化学沉淀法合成出Ag-Ag₂O/g-C₃N₄三元复合光催化剂。采用XRD、SEM、HR-TEM、FT-IR、XPS、DRS等对其进行一系列的表征。其中XRD结果表明Ag-Ag₂O/g-C₃N₄中含有单质Ag、Ag₂O和g-C₃N₄这三类物质。SEM、HR-TEM分析结果显示在Ag-Ag₂O和g-C₃N₄之间存在异质结构。DRS分析发现与g-C₃N₄相比,Ag-Ag₂O/g-C₃N₄复合材料在可见光区的吸收增强。光催化降解实验结果表明,在可见光照射3.5 h后,50 wt%Ag-Ag₂O/g-C₃N₄对甲基橙的降解率达到了89.5%,降解效率是g-C₃N₄的7.5倍。根据能带理论提出了Ag-Ag₂O/g-C₃N₄复合光催化剂降解甲基橙的反应机理。并通过捕获实验进一步证明了空穴起主要的作用。构效关系研究表明Ag-Ag₂O与g-C₃N₄形成了异质结构,有利于光生载流子的迁移,从而提升光催化活性。（2）通过化学沉淀法将GO、Ag₃PO₄和g-C₃N₄复合制备出GO/Ag₃PO₄/g-C₃N₄三元复合光催化剂。采用XRD、FT-IR、Raman、SEM、XPS、DRS等对其结构及形貌进行一系列的表征。XRD、FT-IR和Raman表明复合材料由GO、Ag₃PO₄和g-C₃N₄组成。SEM分析结果显示GO对Ag₃PO₄有切割作用,能使Ag₃PO₄形成具有规整形貌的小颗粒。DRS分析发现GO/Ag₃PO₄的引入拓宽了g-C₃N₄在可见光区的吸收。光催化降解实验结果表明,在可见光照射下50 min后,最佳比例50 wt%GO/Ag₃PO₄/g-C₃N₄在对RhB的降解率达到了94.8%,相对于Ag₃PO₄、g-C₃N₄及1 wt%GO/Ag₃PO₄分别提高了79.1%、88.8%和30.4%。通过捕获实验研究了GO/Ag₃PO₄/g-C₃N₄在降解过程中的活性物种,发现空穴和超氧自由基起主要作用,并对其机理进行了合理的解释。（3）通过水热法将GO、MoS₂和g-C₃N₄复合制备出GO/MoS₂/g-C₃N₄三元复合光催化剂。采用XRD、FT-IR、Raman、SEM、XPS、DRS等对其形貌及结构进行一系列的表征。其中XRD、FT-IR和Raman分析表明复合材料由GO、MoS₂和g-C₃N₄组成。SEM、TEM和HR-TEM显示GO/MoS₂紧紧负载在g-C₃N₄的表面。光催化降解实验结果表明,在可见光照射5 h后,3 wt%GO/MoS₂/g-C₃N₄对RhB的降解成效达到了96.7%,相比于g-C₃N₄、MoS₂和5 wt%GO/MoS₂分别提高了20.5%、85.0%和30.5%。PT、EIS和PL测试表明GO/MoS₂/g-C₃N₄具有比g-C₃N₄更强的光生电子和空穴的分离能力。循环实验证实了该催化剂具有很好的稳定性。通过捕获实验和ESR探讨了体系的活性物种,并阐明了反应机理。