在经济高速发展的今天,化石能源的大量消耗所造成的能源枯竭和使用这些化石能源所造成的环境污染严重影响着人类的生存与发展。半导体光催化技术因其能直接将太阳能转换为化学能,成为科学家们研究的热点。其中,石墨相氮化碳因其具有与石墨烯类似的二维平面结构,能带间隙为2.7 eV,可见光响应、化学稳定性、热稳定性强等特点,成为半导体催化领域的新宠。本论文首先设计制备了石墨烯-氮化碳的复合材料,研究其结构、组成、复合方式等,并探究其可见光下的催化活性及机理。然后设计制备了石墨烯-氮化碳-铁酸锌三元复合材料,探究其可见光催化活性及机理。具体内容如下:（1）两步法制备石墨烯修饰的棱柱状氮化碳及其光催化性能研究以水热处理后的三聚氰胺超分子为前驱体,制备棱柱状氮化碳（p-C₃N₄）,以硼氢化钠为还原剂,制备了一系列不同GO投料质量分数的石墨烯修饰棱柱状氮化碳（rGO/pCN）。采用SEM、TEM、XRD、FT-IR、UV-vis、PL、BET等多种表征手段,对rGO/pCN进行表征,探索rGO/pCN的结构、形貌和复合方式等,并研究rGO/pCN在可见光下降解罗丹明B染料、光解水制氢的光催化性能。结果表明,rGO/pCN-10的可见光催化活性最好,其在240 min后对罗丹明B溶液的降解率达到90%,光解水制氢的产率达1168.5μmol h^-1 g^-1。与单一氮化碳相比,rGO/pCN催化剂的催化活性增强主要归因于:石墨烯优良的导电性有利于载流子的迁移,实现光生电子-空穴的有效分离;石墨烯与氮化碳的复合增大了样品的比表面积;同时,拓宽了光的吸收范围。（2）一步法制备石墨烯修饰的棱柱状氮化碳及其光催化性能研究将三聚氰胺超分子前驱体直接与氧化石墨混合,共热烘焙,一步法原位生长石墨烯修饰的棱柱状氮化碳（rGO-C₃N₄）复合材料。实验采用多种表征技术,如XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis、PL、BET等,对rGO-C₃N₄的微观结构（如形貌、结构、组成、尺寸等）进行详细的表征,并研究其在可见光下降解罗丹明B染料,以及分解水制氢的光催化性能。实验结果表明,一步法制备的rGO-C₃N₄复合材料的光催化性能普遍优于两步法制备的rGO/pCN催化剂,且当GO的投料质量分数为2 wt%时,复合材料的可见光催化性能最好,其在120 min后对罗丹明B的降解率达到99%,在可见光下制氢,其产率达2570.7μmol h^-1 g^-1。一步法制备的rGO-C₃N₄复合材料催化活性增强主要归因于:石墨烯片层与氮化碳通过共价键紧密结合,更加有利于载流子的迁移,实现光生电子-空穴的有效分离;石墨烯与氮化碳的原位复合更大程度的增大了样品的比表面积;同时,进一步拓宽了光的吸收范围。（3）石墨烯-氮化碳-铁酸锌三元复合材料的制备及其光催化性能研究以Zn（NO₃）₂·6H₂O、Fe（NO₃）₃·9H₂O为金属源,与rGO-C₃N₄复合材料混合后水热反应制备石墨烯-氮化碳-铁酸锌三元复合材料（rGO-C₃N₄-ZnFe₂O₄）。实验采用多种表征技术,如XRD、TEM、FT-IR、UV-vis、PL等,对rGO-C₃N₄-ZnFe₂O₄的微观结构（如形貌、结构、组成、尺寸等）进行详细的表征,并研究其在可见光下降解罗丹明B染料的性能。结果表明:石墨烯的优良导电性有利于光生载流子的分离,从而进一步提高光催化活性。此外,rGO-C₃N₄-ZnFe₂O₄催化剂保持了尖晶石型铁氧体的优良磁性,具有很好的磁分离性能,对有效回收、循环使用催化剂具有重要意义。