随着人类社会的快速发展，经济水平和科技水平都发生了翻天覆地的变化，交通工具由自行车变为了汽车，传统的手工业也被现代工业取代，人们在体验科技带来的便利时，也不得不考虑面临的两大难题——能源危机和环境污染。为了解决上述问题，科研工作者进行了大量的实验探究去寻求最优方案。其中，半导体光催化技术因其在解决能源危机和治理环境污染方面展现着巨大的潜能而引起科研工作者的广泛关注。半导体光催化技术可以将低密度的太阳能用于分解水制取氢气，也可用于降解各种有机污染物。然而以TiO2为主的传统半导体光催化剂在实际应用中因其禁带宽度大、比表面积小、光响应范围窄等缺点致使对太阳能的利用效率极低，在生产和生活中很难大规模使用。因此，开发新的半导体光催化剂迫在眉梢。
　　石墨相氮化碳(g-C3N4)，一种不含有金属的半导体光催化剂，因其具有良好的化学稳定性和热稳定性、完美的禁带宽度和导带宽度、优异的半导体性能和生物兼容性，使其在光裂解水制氢、光催化降解污染物等领域展现着巨大的潜能。然而，用传统方法制取的g-C3N4有着不尽如意的地方，例如:比表面积偏小，光生电子和光生空穴复合率高等，这些缺点严重限制了在未来的大规模应用。因此，在不改变g-C3N4原有优点的基础上对其进行一些改性是当前的研究热点。本论文主要是通过金属离子掺杂的方式来改变g-C3N4的能带结构以及形貌，使其在光催化性能上有大幅度提高，并用一系列模拟污染物的催化降解实验来进行验证。具体内容如下:
　　(1)通过热缩聚方法，将普鲁士蓝纳米立方体与三聚氰酸和三聚氰胺放置于管式炉中在N2的氛围中高温煅烧制得新型氮化碳材料，并在SEM和TEM下观察材料的形貌和结构，探究普鲁士蓝纳米立方体在石墨相氮化碳上的分散情况。用XRD、XPS等表征方法来检测复合材料的晶体结构、元素组成及化合价变化。最后用罗丹明B作为模拟污染物来验证材料的光催化降解效果，结果表明，降解效果好，降解60mg/L的罗丹明B只需要7min。
　　(2)通过金属离子掺杂的方法，用尿素作为前驱体，用葡萄糖酸铁作为铁源，在550℃的高温下煅烧两个小时，合成铁掺杂的石墨相氮化碳(Fe/g-C3N4)，并用SEM、TEM、XPS、XRD、PL等方法进行表征，分析复合材料的形貌结构、元素组成以及官能团。并用此材料来催化降解双酚A(BPA)，探究材料的光催化效率，最后进行五次循坏，来检测材料的稳定性。最终发现降解效果明显，五次循环后降解效果依然可以达到88％，说明材料具有较好的稳定性。