近半个世纪以来，半导体光催化技术因其在环境和能源领域有很强的实用性而广泛引起科研工作者的研究兴趣。已有科研工作者利用金属催化剂非均相活化过一硫酸氢盐(PMS)来处理污水进行了大量的实验探讨。但是，大多数金属催化剂在催化氧化的过程中，金属离子的溶出会导致水体的二次污染，所以工业领域倾向于使用非金属催化剂来替代金属催化剂。因而开发非金属催化剂活化过硫酸氢盐降解有机污染物的半导体光催化剂的工作迫在眉睫。
　　半导体光催化是一种基于清洁能源（太阳能）的开发与利用的新技术。传统光催化剂TiO2因存在光响应范围较窄，太阳能利用低，严重制约了它在现实中的广泛应用，而石墨相氮化碳（g-C3N4）就是一种新开发的对可见光有响应的有机半导体光催化剂，它在不同酸碱性的水溶液中具有较好的稳定性，而且制备原料低廉，在可见光区又有一定吸收,但是g-C3N4在催化的过程中容易产生光生载流子，载流子与电子之间形成的电子空穴影响了g-C3N4的催化效率。为提高g-C3N4对可见光的响应，提升g-C3N4稳定性、高效性，本论文以氯化钴和三聚氰胺为前驱体，开展Co掺杂氮化碳(g-C3N4)制备工艺研究，并探讨其光催化性能。
　　（1）本文以三聚氰胺和CoCl2?6H2O为原料，利用热解法合成了g-C3N4和Co掺杂g-C3N4催化剂。分别采用X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）及透射电子显微镜（TEM）等检测手段对制备的纯g-C3N4与Co-C3N4材料进行了表征。实验结果表明，通过热解法合成的Co-C3N4材料出现了明显的g-C3N4的特征峰并且峰形更为尖锐，表明Co成功地负载g-C3N4上其催化结晶度是g-C3N4的2.3倍
　　（2）通过实验检测制备的Co-C3N4催化剂，发现其对不同污染物表现出了选择性降解的能力。对亚甲基蓝（MB）和酸性橙（AO7）的降解率极低，分别只有7%与9%，而罗丹明b（RhB）降解效果最好，在反应45min内几乎完全被降解。在相同的实验条件下，Co-C3N4催化剂的最佳制备温度为600℃，Co离子掺杂比例为1%时降解效果最好。另外在pH为4的酸性条件下，Co-C3N4催化剂对Rh·B的降解反应最适宜，当体系处于碱性条件时，RhB的降解被大大抑制。
　　（3）经大量实验后，本论文确立催化剂（Co-C3N4）/光——氧化剂（PMS）——污染物（RhB）三元体系，研究光与催化剂和氧化剂两者对污染物之间的协同作用。发现PMS（过-硫酸氢钾复合盐）对Co-C3N4催化剂光催化降解Rh·B具有很明显的协同作用，主要来源于PMS激活了光催化剂的活性使体系产生大量硫酸根自由基SO4-·，实现对Rh·B的快速降解。
　　（4）H2PO4-离子的存在能明显加快体系中RhB的降解，而Cl-，NO3-和CO32-等离子由于其能猝灭体系中的?OH，能大大抑制体系中RhB的降解。此外，催化剂中所掺杂的Co2+使光生电子——空穴对的分离几率提高，材料内部出现了多孔结构比表面积增大，从而提高了Co-C3N4催化剂的光催化效率。
　　（5）实验结果表明：Co-C3N4催化剂有很好的催化稳定性，经五次回收使用其催化活性降低不超过10%。说明Co-C3N4是一种有实用价值的、稳定性较好的新型催化剂，具有广泛的实用价值，值得深入研究。