由于化石燃料过度燃烧造成能源短缺和环境污染问题严重的限制了人类社会的可持续发,开发和发展新型技术来解决这些问题已成为当今世界的研究热点。其中,半导体光催化技术被视为最理想的途径之一来治理环境污染和解决短缺问题。经过科研工作者长时间的努力,半导体光催化技术在光催化分解水产氢和降解污染物等领域已取得极大的进展。尤其是非金属聚合物半导体g-C₃N₄因廉价、制备方法简单、良好的热稳定性和化学稳定性等优点而受到广泛的关注和研究。然而,光的利用率不足（λ>460nm）、光生电子和空穴易于复合以及本征特征的三三湮灭等导致了其极低光量子效率,严重的限制g-C₃N₄在实际生产生活中应用。本文主要通过形貌调控来抑制三三湮灭以及通过引入碳材料促进光生电子和空穴的分离这两个方面来提高光量子的利用效率,进而提高其光催化分解水产氢活性。其研究内容主要分为两个部分:（1）在第一部分工作中,主要以简化繁琐的操作步骤、缩短实验周期和促进光生电子和空穴的分离以提高光量子的利用效率为目的对g-C₃N₄进行改性。以葡萄糖和MCA分别作为无定型碳和g-C₃N₄的前驱体,利用省时节能的微波炉作为加热源,制备无定型碳修饰的g-C₃N₄。在TEM图中,可以看出通过此策略合成的g-C₃N₄纳米片厚度仅11.2nm,明显薄于纯相的g-C₃N₄纳米片（23.4nm）。主要因为在热缩聚中,由于葡萄糖会生成无定型碳而产生空间位阻作用,抑制g-C₃N₄在热缩聚过程中的层面堆积。在可见光照射下,样品CCN-50的光催化分解水产氢速率达到了746.95μmol·h^-1·g^-1是纯g-C₃N₄光催化分解水产氢活性的2.1倍。其光催化活性的提高主要是因为薄g-C₃N₄抑制其在光催化过程中的系间窜越进而弱化三三湮灭,提高光量子的利用率。同时,无定型碳的引入促进光生电子和空穴的分离,进一步提高了光催化活性。（2）在第二部分工作中,主要通过调控g-C₃N₄的形貌以抑制三三湮灭提高催化剂的光量子利用率为目的对g-C₃N₄进行改性研究。以三聚氰胺为前驱体,PVP为模板剂和氯化铵为鼓泡剂,通过在马弗炉中进行煅烧得到无定型碳改性的g-C₃N₄纳米片。从SEM和TEM图中可以清晰的看出,引入PVP后,经过煅烧g-C₃N₄由实心块状变成小片状的纳米片结构。其结构的变化主要是因为PVP与三聚氰胺在热缩聚过程中生成了氢键,氢键的存在能很好的将三聚氰胺分子固定在PVP分子的长链上,进而分散三聚氰胺分子,这种分散作用能明显的降低三聚氰胺的热稳定性。同时,也能抑制g-C₃N₄在热缩聚过程中的层间堆积,继而得到更薄的g-C₃N₄纳米片。在可见光照射下,样品PCNH-0.02光催化分解水产氢速率达到了769.89μmol·h^-1·g^-1,是块状体相g-C₃N₄活性的9.3倍。其光催化活性的提高主要是由于薄的g-C₃N₄抑制了催化剂在光催化过程中的系间窜越弱化了三三湮灭,提高光量子的利用率。同时,PVP在煅烧后残留的无定型碳引入到g-C₃N₄表面,促进了光生电子和空穴的分离,进一步提高光催化分解水产氢活性。