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近年来,石墨相碳材料因其大的比表面积、大的π电子共轭体系和极高的电子迁移率等独特的物理化学性质引起了研究人员的广泛关注,在能源转换、光催化及环境净化等领域具有良好的应用前景,尤其是在利用光催化技术进行水处理的研究方面取得了进一步发展。目前,一系列石墨相碳材料如石墨烯、氧化石墨烯、石墨相氮化碳及其复合材料等作为吸附剂或光催化材料用于水处理,其中,石墨烯表面呈惰性,反应活性低和憎水性限制了其在水处理方面的应用和发展。将石墨烯进行简单氧化处理得到氧化石墨烯（GO）,此氧化过程将大量的含氧官能团（-OH、-COOH、C=O等）引入到石墨烯表面,赋予GO较强的反应活性、更好的亲水性和较好的光敏性,且GO有较宽的光谱吸收范围,在可见光照射下能与水中的溶解氧作用产生具有强氧化性的活性氧（ROS）物种,使其在环境净化领域具有更广阔的应用前景。石墨相氮化碳（CN）作为一种类似于石墨层状结构的新型碳材料逐渐受到研究者的广泛关注,CN具有高的比表面积、优异的化学稳定性和光反应活性,已在能源、光学、环境等领域备受关注。尽管CN在环境净化领域具有良好的应用前景,但由于其本身结构的限制,CN自身的光催化效率并不理想,因此,还需对CN进行优化改性。基于此,本论文对GO及改性的CN在环境净化方面开展了相应的研究工作,研究内容包括以下两个方面:1.GO吸附和光敏氧化协同作用去除水体中酚类污染物的研究。利用透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变红外光谱（FT-IR）和紫外可见吸收光谱（UV-Vis）对GO的结构和性质进行了表征。本论文中,以对苯二酚（HQ）作为模型污染物对GO的吸附和光敏氧化性能进行评估。经研究发现GO在黑暗条件下对酚类污染物存在吸附作用,并对其吸附动力学、吸附热力学和吸附机理进行了相应的研究。通过分析实验结果可知该吸附过程是一个符合Langmuir模型的单分子层吸附,且是一个自发进行的吸热过程,最大吸附容量为54.8 mg·g-1。同时,GO在白色LED灯照射条件下对酚类污染物存在光敏氧化作用。因此,对该光敏氧化过程的影响因素如GO浓度、体系的pH值、LED灯波长和光照时间进行了考察,并对光敏氧化机理进行了相应的研究。实验结果表明:GO与酚类污染物通过π-π共轭和氢键的相互作用将HQ吸附在其表面,GO在LED灯光照条件下与溶液中的溶解氧通过电子转移和能量转移产生具有强氧化性的1O2、·OH等ROS物质,从而将吸附在表面的HQ去除,这种协同作用大大提高了污染物的去除效率。在最优条件下,GO对HQ的去除率高达91%。最后,考察了GO的重复利用性和去除污染物的广泛性,研究发现GO用于酚类污染物的去除具有良好的重复性,且GO可用于去除多种酚类污染物。该方法具有操作简单、快速、高效、应用范围广等特点,有望利用太阳光用于实际废水处理。2.探索重金属掺杂的石墨相氮化碳的重原子效应,用于高效光敏氧化降解抗生素。采用二氰二胺和H2PtCl6·6H2O作为原料,通过一种简单的热缩聚方法制备了铂掺杂的石墨相氮化碳（CN-Pt）,并用X射线衍射（XRD）、电感耦合等离子体光发射光谱法（ICP-OES）和X射线光电子能谱（XPS）等仪器对材料进行了表征。以抗生素头孢克洛（CFC）为目标污染物对CN-Pt的光敏氧化性能进行了考察,发现CN-Pt对抗生素既存在吸附作用又存在光敏氧化作用。进一步对其吸附过程和光敏氧化机理进行了研究,发现CN-Pt对抗生素的吸附是一个单分子层吸附过程,最大吸附容量为178.6 mg·g-1。与纯的CN相比,铂掺杂的氮化碳有较宽的光吸收范围,铂元素的引入导致体系中存在金属到配体的电荷转移（MLCT）和重原子效应,促进了系间窜越（ISC）过程,进而增强ROS物质的产生,从而大大提高了抗生素的降解效率。在最佳实验条件下,CN-Pt对CFC的降解效率是CN的2倍,其降解效率高达99.1%。同时,CN-Pt具有良好的光稳定性和重复利用性,将CN-Pt与GO、TiO2、CN等纳米材料进行比较,发现CN-Pt与上述材料的吸附性能相当,其光敏氧化性能优于其它几种材料。此外,还考察了CN-Pt用于降解抗生素和抑制大肠杆菌生长的效果,结果表明CN-Pt用于污染物的去除具有一定的普遍性。CN-Pt用于实际水样处理具有快速、高效、应用范围广等特点,其在环境净化领域具有可观的应用前景。