随着现代工业的发展,能源短缺和环境恶化成为人类21世纪面临和亟待解决的重大问题。太阳能作为清洁能源,取之不尽,用之不竭,因此其开发和利用备受人们关注。近年来,人们在对石墨相氮化碳材料的研究中发现,这种新型的非金属型半导体材料,不仅在可见光范围内具有较强的吸收,而且其无毒环保,化学稳定性和热稳定性好,价带易调控,在光电转换以及光催化领域拥有巨大的应用前景。本论文主要设计合成了两种基于石墨相氮化碳的复合材料,并将其应用于可见光光电转换中,旨在提高石墨相氮化碳的光电转换效率,论文主要包括以下两个部分：1.以双氰胺为原料,碳酸钙纳米粒子为模板,高温煅烧至400℃,用盐酸去除碳酸钙模板,形成多孔的Melem。再通过超声将二氧化钛纳米粒子引入Melem的孔内,再煅烧至550℃,形成多孔石墨相氮化碳-二氧化钛复合催化剂。实验中通过扫描电镜、红外、紫外、X射线衍射和比表面积测试等技术对材料的理化性质进行了详细的表征分析。通过调节Melem与二氧化钛的比例,以及加入电子媒介体,可以使得复合材料光电流响应信号提升10倍。2.以双氰胺为原料,通过高温煅烧的方法,合成体相石墨相氮化碳。用不同浓度盐酸对氮化碳材料进行质子化处理,利用石墨相氮化碳的分子结构中氮原子上的孤对电子,与氢离子形成质子化作用,从而在石墨相氮化碳中不同程度地引入带正电的氢离子,以及带负电的氯离子,从而可控引入活性位点。再通过置换反应,利用氯铂酸根离子将氯离子置换,进而将石墨相氮化碳与氯铂酸根离子通过质子化作用和离子键结合起来,再通过还原剂硼氢化钠将铂还原为纳米粒子,从而达到在石墨相氮化碳上可控负载铂纳米粒子的目的。实验中通过扫描电镜、透射电镜、红外、紫外、X射线衍射、元素分析和比表面积测试等技术对材料的理化性质进行了详细表征。实验证明氢离子和氯离子的介入为铂纳米颗粒提供了数量可控,密度均匀的结合还原位点,最终得到的27.8%体积浓度的盐酸溶液处理后的铂负载的石墨相氮化碳材料具有最好的光电流响应信号,能够达到体相石墨相氮化碳材料的4倍。