水污染问题对于人类社会的可持续发展有巨大影响,解决水污染迫在眉睫。半导体光催化技术是解决水污染问题的有效手段之一。石墨结构氮化碳（g-C₃N₄）具有类似石墨的二维层状结构,是近年来较为热点的半导体光催化材料。g-C₃N₄纳米片具有较好的可见光催化活性,但不易与溶液分离,循环使用率较低,并且在反应过程中容易再次聚合,降低了催化反应效率。针对上述问题,本文采用二氧化硅纳米纤维作为载体,实现g-C₃N₄纳米片层的固载化,通过引入金纳米粒子进一步提高复合材料的量子效率以及光催化活性。主要研究内容如下:（1）采用静电纺丝技术制备了SiO₂中空纳米纤维,进一步以SiO₂纳米纤维为模板,通过原位还原方法,制备出SiO₂-Au中空纳米纤维;利用SiO₂和SiO₂-Au中空纳米纤维作为载体,通过尿素在高温下反应,分别制备出C₃N₄@SiO₂和C₃N₄@SiO₂-Au复合中空纳米纤维;研究表明,载体的引入能够显著提高g-C₃N₄的均匀性和分散性。（2）C₃N₄@SiO₂和C₃N₄@SiO₂-Au复合中空纳米纤维在可见光照射条件下具有良好的降解染料罗丹明B的光催化活性,并且C₃N₄@SiO₂-Au复合中空纳米纤维光催化活性明显高于C₃N₄@SiO₂复合中空纳米纤维。这可能是由于以中空二氧化硅纳米纤维作为载体得到的高分散C₃N₄纳米片具有高的比表面积,有利于光催化反应的进行,同时Au纳米颗粒与g-C₃N₄的相互作用进一步提高了光催化反应活性。（3）制得的C₃N₄@SiO₂和C₃N₄@SiO₂-Au复合中空纳米纤维具有纤维材料的一维超长结构特性,因此在实际反应中能够比较容易沉淀和分离,在操作和回收上较为方便。通过三次循环催化反应测试显示,合成的C₃N₄@SiO₂-Au复合纳米纤维具有良好的稳定性,可以在实际使用中循环使用。