作为一种有机半导体光催化剂,石墨相氮化碳（g-C₃N₄）以其优异的物理化学稳定性、适中的带隙（约2.7 eV）和广泛的光催化应用,而受到研究人员的青睐。但g-C₃N₄有限的光催化活性并不能满足实际应用的要求,因此,人们通过各种方法对g-C₃N₄进行改性研究,如形貌调控、元素掺杂、分子共聚合和半导体复合等,并对g-C₃N₄的性质及催化活性之间的内在关系有了相对深入的认识。但人们很少对g-C₃N₄表面进行改性研究,这主要归因于g-C₃N₄优异的化学稳定性,且g-C₃N₄不溶于任何有机溶剂。在这里,我们发现g-C₃N₄在高温条件下化学键能够被活化,并发生分子链的断裂,产生一系列分子质量达数百的衍生物。这一性质的发现为g-C₃N₄进一步改性研究提供了依据。在本论文中,利用这一性质对g-C₃N₄进行了一系列的高温改性研究,主要研究内容如下:（1）以体相g-C₃N₄为原料,高温诱导其表面分子链断裂,移去表面部分的胺基缺陷,获得了高催化活性的g-C₃N₄。以双氰胺为前驱体,550 ^oC下合成体相g-C₃N₄,然后在N₂保护下550 ^oC加热体相g-C₃N₄不同的时间。相对于体相g-C₃N₄,CN-6h（加热6 h）的光催化析氢活性提高了14倍。这归因于其大的比表面积、扩展的可见光吸收能力以及优异的光生电子和空穴的分离能力。（2）以体相g-C₃N₄为原料,高温热解g-C₃N₄成较大分子质量的气态衍生物,通过化学气相沉积（CVD）的方法,将其沉积到管壁上,获得了改性的g-C₃N₄（CNS）。以双氰胺为前驱体,550oC下合成体相g-C₃N₄,然后在N₂保护下700 ^oC热解出大量的较大分子质量的气态衍生物,并沉积到低温的石英管内壁上,获得了CNS。三均三嗪环的断裂使其表面形成C≡N基团,水分子的引入导致其表面形成OH基团,并获得了小的带隙结构和扩展的可见光吸收。该方法为g-C₃N₄的改性研究提供了新的手段。（3）高温条件下,通过体相g-C₃N₄（B-CN）、卤化盐（NaCl、KCl）和H₂O的界面反应对B-CN进行改性,获得了表面含有C≡N、OH和相应的金属离子的产物。以双氰胺为前驱体,550 ^oC下合成B-CN,然后加入NaCl、KCl或二者的混合物,在含有水蒸气的N₂氛围中,550 ^oC进行反应。Cl^-以NH₄Cl的形式析出,留下的金属离子与三均三嗪环断裂形成的C≡N基团形成配位结构（N=C=N^-M⁺）,水的引入产生了OH基团。通过改变加热时间,可以调控产物的能带结构和改变金属离子的负载量。由于NaCl和KCl的协同作用,其产物Na-K-4h（加热4 h）的光催化析氢活性提高了近26倍。这主要归因于其大的比表面积、扩展的可见光吸收能力以及优异的光生电子和空穴的分离能力。