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太阳能作为一种清洁能源受到了越来越多的关注,但是在大多数情况下太阳能不能被直接利用,只有通过媒介转化成其他形式的能量才能被利用。半导体是介于绝缘体与导体之间的一类材料,可以吸收太阳光产生具有氧化还原活性的物质并进一步转化为其他形式的能量。石墨相氮化碳(g-C3N4)属于此类半导体,它因为具有合适的禁带宽度和特殊性质,被应用在可见光光催化领域。但g-C3N4较低的比表面积和较高的光生电子-空穴复合率,使其光催化活性不能达到最佳状态,因此,对g-C3N4进行改性以提高其对太阳光的吸收效率可以拓展其应用领域,具有实际应用的经济和社会价值。为了提高对太阳光的吸收效率,本论文分别用Na对g-C3N4进行掺杂改性、用质子化g-C3N4对MIL-100(Fe)进行包裹。在可见光照射下,研究了 Na掺杂g-C3N4对燃油中吡啶、噻吩的催化氧化脱除的催化活性、质子化g-C3N4包裹的MIL-100(Fe)对污水中罗丹明B(Rh B)、亚甲基蓝(MB)的降解的催化活性以及质子化g-C3N4包裹的MIL-100(Fe)对燃油中吡啶的催化氧化脱除的催化活性,考察了不同因素对Na掺杂g-C3N4,质子化g-C3N4包裹的MIL-100(Fe)催化活性的影响。首先用Na掺杂对g-C3N4进行改性。使用NaCl作为Na源,三聚氰胺作为前驱体,通过煅烧混合物的方法获得Na掺杂的g-C3N4纳米片。对该纳米片的结构,光物理和化学性质进行了表征。Na掺杂的g-C3N4在光催化氧化脱氮和脱硫中同时表现出催化活性增强的性能。优化了 Na掺杂g-C3N4的最佳比例,当NaCl与三聚氰胺的质量比分别为0.3和0.5时,所制备的催化剂获得了对吡啶和噻吩的最大的脱除量,吡啶和噻吩的脱除量分别达到333.6和373.7 μg·g-1提出了 Na掺杂g-C3N4光催化燃油脱氮、脱硫的机理。在加热条件下,浓硝酸作为质子化试剂,可以实现g-C3N4质子化同时将g-C3N4涂覆在MIL-100(Fe)的表面。对新型杂化光催化剂的结构,光化学和物理性质进行了表征。最佳材料保持了 MIL-100(Fe)的完整骨架结构、表面性质、孔隙率以及g-C3N4固有结构单元和物理化学性质。与纯载体材料相比,质子化g-C3N4涂覆的MIL-100(Fe)材料在Rh B或MB染料的降解以及在可见光下通过分子氧对吡啶的氧化脱氮作用中表现出增强的光催化活性。最佳材料对Rh B和MB染料的降解率分别达到86.9%和82.4%,对吡啶的脱除量超过400μg·g-1。此外,三种污染物的光催化转化遵循不同的机制。与纯g-C3N4和MIL-100(Fe)相比,Na掺杂的g-C3N4和质子化g-C3N4包裹的MIL-100(Fe)的光催化性能有显著提高,有利于提高光催化剂对太阳光的利用率,同时也为制备高催化活性的半导体材料提供了简单可行的方案。