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作为非金属有机半导体材料，石墨相氮化碳 (g-C3N4) 具有带隙合适、电子结构良好、热稳定性和化学稳定性优异等诸多亮点，在新能源以及环境优化等领域具备很大的发展前景。目前国内外科研人员的研究方向主要集中在纳米级g-C3N4材料的制备及其改性，并将其应用于光催化、电催化等领域。某种程度上来说，纳米材料的研究与发展拓宽了g-C3N4的应用领域，使其具有更加诱人的前景。然而由于g-C3N4还存在着如光生电子和空穴的快速复合、量子效率低以及电子传导率低等缺陷，使其在光催化和电催化领域受到了限制。本文主要以g-C3N4为研究对象，通过掺杂与复合等手段对g-C3N4材料进行改性，并对其在光催化降解以及电催化方面的性能进行研究，具体内容可以分为如下两个方面：
（1）以尿素作为前驱体、三苯基膦 (Ph3P) 作为磷源进行了P掺杂改性，成功的制备出掺杂不同P含量的P/C3N4纳米材料，并按相同方法制备了g-C3N4催化剂作为对比。首先对一系列产物进行了XRD、XPS、TEM、BET、DRS等物理表征进而对产物的原子结构、化学组成以及光吸收强弱等进行了讨论；然后使用罗丹明B染料(RhB) 作为模拟污染物，利用500W的氙灯模拟太阳光进行模拟污染物的降解实验，并根据结果分析不同产物之间光降解性能的差异，实验过程中P/C3N4-0.5展现出了最佳的光催化性能，此外还选取了几种工业中常见的纺织染料作为污染物，进一步分析P/C3N4-0.5催化剂在工业生产中的应用，实验发现P/C3N4-0.5催化剂对纺织染料亦具有很好的降解效果；最后使用对苯醌 (BQ) 和乙二胺四乙酸二钠 (EDTA)作为捕获寄确定了光降解实验过程中的活性物种分别为超氧负离子(?O2-) 和空穴，并根据这一系列实验结果对光催化降解实验的过程提出了一种可靠的机理。
（2）尝试将不同质量比例的P/C3N4-0.5和氧化石墨烯（GO）复合，并负载Pd纳米金属粒子，然后进一步还原制备了Pd/(rGO:P/C3N4)催化剂，此外使用相同的方法制备了Pd/(rGO:g-C3N4) 催化剂和Pd/rGO催化剂，并通过几种产物对甲醇的催化氧化能力来比较不同比例复合的产物之间存在的性能差异，从而确定最优比例。通过XRD、XPS以及TEM测试我们分析了催化剂的结构与形貌，证明了P/C3N4 (g-C3N4) 与rGO的成功复合，并通过测试结果计算出每个产物中Pd纳米颗粒的尺寸；通过实验结果我们确定了电催化性能最佳的产物为Pd/(rGO:P/C3N4=5:1)催化剂，其对甲醇的催化活性最高，可达到了731.50 mA/mgPd，在所有产物中稳定性也是最高的，展现了Pd/(rGO:P/C3N4=5:1) 催化剂在催化氧化甲醇方面潜在的应用。
（1）以尿素作为前驱体、三苯基膦 (Ph3P) 作为磷源进行了P掺杂改性，成功的制备出掺杂不同P含量的P/C3N4纳米材料，并按相同方法制备了g-C3N4催化剂作为对比。首先对一系列产物进行了XRD、XPS、TEM、BET、DRS等物理表征进而对产物的原子结构、化学组成以及光吸收强弱等进行了讨论；然后使用罗丹明B染料(RhB) 作为模拟污染物，利用500W的氙灯模拟太阳光进行模拟污染物的降解实验，并根据结果分析不同产物之间光降解性能的差异，实验过程中P/C3N4-0.5展现出了最佳的光催化性能，此外还选取了几种工业中常见的纺织染料作为污染物，进一步分析P/C3N4-0.5催化剂在工业生产中的应用，实验发现P/C3N4-0.5催化剂对纺织染料亦具有很好的降解效果；最后使用对苯醌 (BQ) 和乙二胺四乙酸二钠 (EDTA)作为捕获寄确定了光降解实验过程中的活性物种分别为超氧负离子(?O2-) 和空穴，并根据这一系列实验结果对光催化降解实验的过程提出了一种可靠的机理。
（2）尝试将不同质量比例的P/C3N4-0.5和氧化石墨烯（GO）复合，并负载Pd纳米金属粒子，然后进一步还原制备了Pd/(rGO:P/C3N4)催化剂，此外使用相同的方法制备了Pd/(rGO:g-C3N4) 催化剂和Pd/rGO催化剂，并通过几种产物对甲醇的催化氧化能力来比较不同比例复合的产物之间存在的性能差异，从而确定最优比例。通过XRD、XPS以及TEM测试我们分析了催化剂的结构与形貌，证明了P/C3N4 (g-C3N4) 与rGO的成功复合，并通过测试结果计算出每个产物中Pd纳米颗粒的尺寸；通过实验结果我们确定了电催化性能最佳的产物为Pd/(rGO:P/C3N4=5:1)催化剂，其对甲醇的催化活性最高，可达到了731.50 mA/mgPd，在所有产物中稳定性也是最高的，展现了Pd/(rGO:P/C3N4=5:1) 催化剂在催化氧化甲醇方面潜在的应用。