随着环境污染问题日益严重,光催化技术作为处理水污染的新途径已经成为化学和材料科学的研究热门。石墨相氮化碳作为一种特殊的有机半导体共轭聚合物,由于可见光响应、优良的热和化学稳定性、无毒以及成本低等优点而受到人们的广泛关注。但是g-C₃N₄本身所固有的比表面积小、量子产率低、载流子复合效率高、可见光的响应范围较窄（对光的吸收边缘小于460nm）等缺陷限制了其在光催化领域的发展及工业化应用。因此,对g-C₃N₄进行改性使得其成为一种可靠稳定、光催化性能优良的光催化剂意义深远。本文以石墨相氮化碳（本文统一以C₃N₄代指石墨相氮化碳）为基底,通过Cl、O元素掺杂以及C₆₀复合的方法对g-C₃N₄进行改性,显著提高了材料的光催化性能。通过简单的水浴（油浴）法成功制得Cl-C₃N₄可见光催化剂,光催化降解甲基橙（MO）实验证明,Cl元素的引入明显提升了材料的光催化性能,氙灯光照90min后其对30mg/L MO溶液的降解效率高达85.4%,相比于原始C₃N₄ 5.34%的降解率,性能足足提升了16倍。光催化循环稳定性测试表明,Cl-C₃N₄的稳定性比较差,循环四次即衰减为原来的一半,原因可能与Cl元素掺杂到C₃N₄中时化学键合不稳定有关。采用微波法实现一步制得O-C₃N₄/C₆₀光催化剂,方法简便。XRD、XPS及FTIR结果证明,微波处理过程中原位生成C₆₀,掺杂的O原子取代了材料中部分N原子,C₆₀与O-C₃N₄之间形成了紧密连接的化学键。比表面积及孔径分析表明,微波反应过程中生成了大量介孔,比表面积由的53.37m²g^-1大幅提升至104.46m²g^-1。DRS分析表明,O-C₃N₄/C₆₀复合材料相比原始C₃N₄在可见光范围具有更高的吸光强度,光响应范围更宽。其中以反应配比为45mg/4ml、反应温度为170℃、反应时间为10min的O-C₃N₄/C₆₀光响应能力最强。经过实验验证,该条件制备的O-C₃N₄/C₆₀光催化性能也最好,氙灯光照90min的条件下对10mg/L的亚甲基蓝溶液降解率高达89.67%,是C₃N₄降解率的2.4倍,是P25的2倍。同时,该催化剂还具有良好的循环稳定性,一次降解之后,催化剂的光催化降解能力即达到了稳定,光照90分钟降解亚甲基蓝溶液的效率为70%,约为C₃N₄和P25的一次光降解率的2倍。光催化降解机理分析发现,相比于C₃N₄,O-C₃N₄,O-C₃N₄/C₆₀的光催化性能分别提升了52.72%和17.38%,证明O元素的掺杂和C₆₀的引入对于提高材料的光催化性能分别具有明显的促进作用,同机械混合的C₆₀与O-C₃N₄相比,光催化性能提升了16.42%,证明C₆₀与O-C₃N₄之间的紧密结合对于提升光催化性能具有十分重要的作用。因此,O元素的掺杂及C₆₀的复合及原位生成三个关键步骤对于O-C₃N₄/C₆₀材料光催化性能的提升缺一不可。