石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一种新型2D层状半导体材料,其合适的能带宽度（2.7eV）,高的化学稳定性和热稳定性使其在光催化领域具有巨大的应用前景。然而,g-C₃N₄的比表面积比较小,其光吸收波长范围仅在450 nm以下,对可见光的利用率低,其光生电子-空穴容易复合等原因限制了其广泛应用。为此,本论文拟通过铁元素的掺杂对g-C₃N₄进行修饰改性,以期调控g-C₃N₄的微观结构和电子结构,旨在提高其比表面积、光吸收效率,优化材料的电荷转运性质,促进光生电荷的传输,抑制其二次复合,以促进光催化性能的提升,为其应用提供一定理论基础。具体研究内容如下:（1）以硝酸铁、三聚氰胺为原料,通过一步热聚法合成了铁元素掺杂g-C₃N₄样品,对其组成、晶体结构进行了测试表征,结果表明样品（Fe/g-C₃N₄）中铁元素以Fe³⁺的形式掺杂到g-C₃N₄的晶格中,Fe³⁺的掺杂对其晶体结构有一定的影响,导致g-C₃N₄的层间距变小,孔结构发生变化,比表面积提升至32.5 m²/g,相对于纯g-C₃N₄提高121%（14.7 m²/g）;样品的热稳定性与纯g-C₃N₄相比有所下降,分解温度为510.6℃。（2）系统研究了Fe³⁺的掺杂改性对g-C₃N₄电子结构及其电化学性能的影响,通过对其光吸收性能的测试表明Fe³⁺的掺杂使g-C₃N₄光吸收边发生红移,最大吸收波长为470 nm;通过计算得到样品的带隙宽度为2.35 eV,导带电势为-1.1 eV,表明Fe³⁺的掺杂使得材料的电子结构发生了改变,更有利于光生电子的产生和转移;通过对其光致发光性能的测试表明样品的荧光强度减弱,说明Fe³⁺的掺杂有效降低了光生电子和空穴的复合几率。（3）利用合成的Fe/g-C₃N₄作为光催化剂探讨了其在可见光区域内光降解罗丹明B性能,测试结果表明其在150 min内可完全降解罗丹明B,降解性能相对于纯g-C₃N₄光催化剂的性能提升了46%,表明Fe³⁺的掺杂使得催化剂的比表面积的提高,催化位点增加;能带宽度减小有利于载流子的传输,有效提高光催化效率。