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当今社会,伴随着工业化的高速发展和日益频繁的人类活动,环境污染越来越严重,能源危机和温室效应成为人们面临和亟待解决的重大问题。光能作为清洁能源的一种,引起了人们广泛的关注。通过光催化反应,可以有效地完成从光能到化学能的转化。g-C3N4作为一种新型无金属光催化剂,得到了学者们的广泛关注。但该催化剂自身存在许多缺陷,例如比表面积较低、可见光吸收边(460nm)相对较窄、光催化氧化能力较弱以及光生电子和空穴的极易快速再结合等,这些缺点都在很大程度上限制了 g-C3N4光催化性能的发展。为了克服这些缺点,使g-C3N4的光催化性能得到进一步的提升,对g-C3N4结构和形貌的改性研究显得尤为重要。目前通过硬模板法制备g-C3N4的技术已经相对成熟,硬模板法原理简单,所得产物的结构较规整且容易控制,但在去模板过程中需使用腐蚀性较强的HF或NH4HF2,对环境和人体危害极大,且整体制备步骤较繁琐,制备周期较长,这些都制约了硬模板法的展现。软模板法与硬模板法相比操作简单,模板剂经济易得,而通过软模板法来制备g-C3N4还只是停留在使用非离子型表面活性剂的基础上。与传统的表面活性剂相比,氨基酸型表面活性剂具有许多优良性质,因此在新型表面活性剂研究领域具有重要意义。基于以上背景,本文研究合成了组氨酸型表面活性剂,通过研究L-C12His诱导三聚氰胺以及三聚氰胺-三聚氰酸(CM)复合物形成g-C3N4的结构与性能,可以探究氨基酸型表面活性剂在诱导过程中所起的作用。本论文主要分为以下几个部分:1.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、质谱等测试手段,确定合成了不同链长的氨基酸型表面活性剂且纯度较高。通过吊片法研究了 25℃时L-CnHis(n=8,10,12)在pH=13的NaOH溶液中的表面活性。利用圆二色谱、动态光散射、负染透射电镜等手段表征了氨基酸型表面活性剂的聚集行为。CD结果表明,随着L-C12His浓度的增加,氨基酸型表面活性剂聚集体经历了有序组装-无序堆积-有序组装的变化过程。DLS结果表明,随着浓度的增大,聚集体经历了从一种峰型变为两种峰型再变为一种峰型的过程,这与圆二色谱体现的有序-无序-有序聚集变化过程相一致。负染透射电镜结果也更直观地对这一变化过程进行了验证。2.将三聚氰胺加入氨基酸型表面活性剂(L-C12His)溶液中,诱导形成石墨相氮化碳。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、光致发光光谱、紫外-可见漫反射光谱、元素分析、时间分辨荧光等技术探究了不同浓度氨基酸型表面活性剂(L-C12His)和不同搅拌时间对形成的石墨相氮化碳光催化性能的影响,结果表明:随着L-C12His浓度的增大以及搅拌时间的增长,光催化性能都先增大后减小,在浓度接近CMC的情况下,且搅拌时间为24 h时,所制得的M-C3N4的光催化降解RhB性能达到最佳。3.用氨基酸型表面活性剂(L-C12His)来诱导三聚氰胺-三聚氰酸(CM)复合物形成CM-C3N4,通过各种技术手段探究不同浓度氨基酸型表面活性剂诱导三聚氰胺-三聚氰酸(CM)复合物形成CM-C3N4的结构与性能,并与不同链长的氨基酸表面活性剂和不同类型的表面活性剂进行对比,探究链长和头基对光催化性能的影响。结果表明:在L-C12His浓度为0.2 mM的情况下,所制得的CM-C3N4的光催化降解RhB性能最佳,链长越长,越有利于光催化性能的提升。