CO2是一种温室气体,由化石燃料的过度使用产生,已导致全世界范围内的能源和环境双重危机。光催化CO2还原被认为是一种有前途的技术,该过程能够利用可再生的清洁太阳能,在低温和低压等温和条件下产生CO、CH4、CH3OH和其他高附加值的碳氢化合物。在模拟太阳光的照射下,将CO2还原为高附加值的碳氢化合物非常重要,但同时也具有挑战性。g-C3N4具有成本低、毒性低、稳定性高和带隙窄等优点,因此广泛用于光催化领域。然而,纯g-C3N4具有光利用效率低和光生电子-空穴复合率高的缺点,导致光催化活性相对较低。因此,需要对g-C3N4进行修饰改性来提高其光催化性能。本论文选取能够有效增强CO2吸附的碱性氧化物MgO对g-C3N4（CN）催化剂进行修饰,并将通过沉淀和煅烧法制备得到的不同复合量的MgO-CN样品应用于光催化CO2和H2O反应,考察不同含量的MgO对光催化活性的影响。研究结果表明:MgO-CN样品呈多层薄片状结构,比纯CN样品具有更多的孔隙结构。随着MgO复合量的逐渐增加,反应产物CO、CH4和CH3CHO的产量均呈现先上升后下降的趋势。在模拟太阳光照射3 h之后,光催化效果最好的3%MgO-CN催化剂的CO、CH4和CH3CHO产量达32.1、2.6和10.8μmol/g,分别是纯CN催化剂产量的2.2、2.4和5倍。这说明MgO的修饰能够有效地提高光生电荷载流子的分离效率,以及增强CO2的分子吸附和化学吸附。为了进一步提高光催化反应的活性,采用具有表面等离子共振（SPR）效应的贵金属Au作为助催化剂,并考察了Au/MgO-CN复合催化剂在光催化CO2和H2O反应中的活性。研究结果表明,1%Au/3%MgO-CN复合催化剂的光催化活性最高,光照3 h后生成的CO、CH4、CH3OH和CH3CHO的产率分别高达423.9、83.2、47.2和130.4μmol/g。此外,还选取了光催化活性最佳的1%Au/3%MgO-CN三元催化剂,通过各种表征手段进一步研究了MgO和Au之间的协同效应。UV-vis DRS表明了Au/MgO-CN复合催化剂能够大大地增强紫外和可见光的吸收,且Au纳米颗粒具有SPR效应;PL光谱和光电化学测试都显示了MgO和Au的加入可以有效地提高光生电荷载流子的分离效率;CO2-TPD测试则表明CO2的有效吸附主要发生在MgO和Au纳米颗粒的界面处,而该界面正是光生电子和活化吸附后的CO2反应的活性位点。实验和表征结果都表明了MgO和Au的共修饰显著提高了纯CN的光催化活性,这是由于MgO和Au之间存在较好的协同作用。本研究提供了一种采用碱性氧化物MgO和具有SPR效应的金属Au共修饰的有效方法来对传统的g-C3N4光催化剂进行改性,具有光催化还原CO2的应用前景。