化石燃料燃烧释放大量CO₂,引发了全球气候变暖等一系列环境问题,在一定条件下,把CO₂转化成为有用资源再利用,引起了世界各国的重视。在众多方法中,光、电催化还原CO₂分别有各自一定的优越性,但是同时也都有着自身的不足,将光电协同运用到催化还原CO₂上来,从而发挥出光、电体系各自的长处,预期实现高效、高选择性催化还原CO₂的效果。g-C₃N₄是一种非金属半导体,相对价格低廉,禁带宽度约2.7eV,具有优良的催化活性,是光催化领域的研究热点。为进一步提高g-C₃N₄对可见光的吸收,降低电子空穴复合率,我们选取酞菁类化合物作为感光材料与g-C₃N₄进行复合。以导带、价带的位置为出发点,选择了酞菁钴与g-C₃N₄进行复合;从金属酞菁的光敏活性、电导率等方面入手选择了酞菁锌与g-C₃N₄进行复合。两种金属酞菁类化合物与g-C₃N₄复合后,禁带宽度都有不同程度降低,更容易受到可见光激发,达到良好的光电催化效果。g-C₃N₄/CoPc方面,通过线性扫描伏安法得出最佳酞菁钴占比为0.1%,在该比例条件下,g-C₃N₄/CoPc对可见光的吸收效果明显提高,禁带宽度窄了0.35e V,光电转化效率达到69%,同时,还原电位降低到-0.6 V左右。通过气相产物分析,g-C₃N₄/CoPc的还原产物主要是甲醇,达到430 umol·L-1·cm-2左右。锌酞菁与g-C₃N₄的结合方面,最佳占比为0.1%,Zn Pc/g-C₃N₄禁带宽度窄了0.17eV。通过荧光分析可以看出,Zn Pc/g-C₃N₄荧光强度明显低于g-C₃N₄,这是由于Zn Pc与g-C₃N₄结合使两种物质之间产生电子空穴的流动,从而有效降低了电子空穴复合率致使荧光强度降低。同时,光电转化效率为47.9%,CO₂还原电位降低,产量达325umol·L-1·cm-2左右。总之,两种金属酞菁类化合物分别与g-C₃N₄复合后生成甲醇的含量增加,且单独光与单独电作用下的简单加和小于光电协同下的甲醇产量,取得了预期的效果。