偶氮四唑是一种具有高含氮量、高生成焓的C-N杂环化合物,可作为潜在的高能量密度材料用于军事和民用领域。在合成偶氮四唑盐过程中,最关键的步骤是5-氨基四唑分子上氨基的脱氢氧化偶联反应。当前,化学氧化法是用于实现5-氨基四唑分子氧化偶联最常用的途径,但是其存在原料及辅料浪费、产物分离操作繁琐、高能耗、反应安全性不足等问题。半导体光催化剂可吸收太阳光,产生光生空穴、·OH等高氧化活性物种,这些活性物种具有驱动5-氨基四唑分子实现氧化偶联反应的极高可能性。基于上述背景,本论文系统研究了Fe₂O₃光电催化和g-C₃N₄光催化驱动5-氨基四唑分子氧化偶联生成偶氮四唑盐的可行性及相关机理,论文的主要研究内容和结论如下:（1）在0.1 M NaOH-0.05 M 5-氨基四唑电解液中,Fe₂O₃薄膜光阳极可吸收利用太阳光,在常温常压下驱动5-氨基四唑氧化偶联,直接生成偶氮四唑钠,该反应在动力学上,比水氧化反应更易发生。在1.23 V vs.RHE,Fe₂O₃薄膜光阳极上5-氨基四唑氧化偶联生成偶氮四唑钠反应的法拉第效率为65%。此外,在该Fe₂O₃薄膜光阳极基电解池中,Pt丝阴极上氢离子还原成氢气反应法拉第效率为99%。进一步研究发现,在该Fe₂O₃薄膜光阳极基电解池旁边施加0.5 T磁场后,偶氮四唑钠合成反应和氢气析出反应的活性会进一步提高,主要原因是磁场的存在抑制了Fe₂O₃光生电子和空穴的非辐射复合。长时间测试表明,Fe₂O₃薄膜光阳极具有较稳定的5-氨基四唑氧化偶联反应活性。空穴捕获剂添加实验证实,Fe₂O₃薄膜光阳极驱动5-氨基四唑氧化偶联生成偶氮四唑钠反应是典型的光生空穴驱动反应。（2）在0.2 M NaOH/0.1 M 5-氨基四唑/g-C₃N₄光催化反应体系中,5-氨基四唑在常温常压下可被氧化偶联生成偶氮四唑钠化合物,反应选择性接近100%。由于g-C₃N₄在碱性溶液中具有良好的稳定性,重复实验研究发现g-C₃N₄光催化剂在6次反应前后,其光催化活性基本上没有变化。机理研究发现,在g-C₃N₄驱动5-氨基四唑氧化偶联生成偶氮四唑过程中,光生空穴是主要活性物质。此外,反应体系中的·OH和·O₂^-也在偶氮四唑生成过程中扮演重要角色,其可促进5-氨基四唑分子上氨基的脱氢,利于其氧化偶联。发现,我们进一步研究发现g-C₃N₄可吸收利用自然太阳光进行20 g级别的偶氮四唑钠合成,产率接近71.7%。本论文研究发现,可以为绿色合成偶氮四唑化合物提供方法参考,也可为半导体光催化合成偶氮有机物研究提供思路和研究方法参考。