近年来,光催化剂因为其具有极高选择性和活性,且具有良好的稳定性而被越来越多的研究者关注和研究,进而成为了材料领域中的一个新兴的热门领域和热门研究方向。其中石墨相氮化碳（graphitic carbon nitride,g-C₃N₄）作为继二氧化钛之后发现的另一具有光催化活性的光催化剂因其具有合成方便、稳定性高、电子能带结构优异、合成元素含量丰富等优良性能被很多的研究者关注并进行研究。经过一系列的研究发现石墨相氮化碳可以作为一种优秀的基体来负载金属原子从而改变其物化性质。在本研究通过对氮化碳前驱体改性以及离子预负载方法使Fe、Co和Mn原子负载在g-C₃N₄上分别制备得到Fe-SA-g-C₃N₄、Co-C₃N₄和Fe/Mn-C₃N₄三种g-C₃N₄负载的单原子催化剂。并用X射线光电子能谱（XPS）,透射电子显微镜（TEM）,电子自旋共振光谱仪（ESR）和扫描电子显微镜（SEM）等技术对上述材料进行了表征。并分别选择啶虫脒（ACE）或双酚A（BPA）等为目标污染物,对制备的材料应用于各种污染物的降解进行了考察。该研究主要内容包含以下三个部分:（1）Fe-SA-g-C₃N₄在可见光下活化过氧化氢降解啶虫脒的研究本实验使用黄嘌呤（XA）和三聚氰酸（CA）和三聚氰胺（M）三种原料分散在水溶液中反应制得自组装前躯体（MCA-XA）,然后在管式炉中煅烧制得改性的氮化碳。此外,将三氯化铁（FeCl₃）溶液吸附到MCA-XA前躯体上,在相同条件下于管式炉中煅烧制备得到Fe-SA-g-C₃N₄。在可见光下,对比g-C₃N₄和Fe-SA-g-C₃N₄在过氧化氢活化降解啶虫脒的效果。经过一系列的实验发现在可见光下,Fe-SA-g-C₃N₄催化活化过氧化氢降解啶虫脒的效果明显提高。本实验中探索的最佳降解条件是pH为3.0,H₂O₂的浓度为5 mM,催化剂的浓度为0.2g/L,此时降解浓度为20mg/L的啶虫脒需要20min,并且循环性能优异。（2）可见光辅助Co-C₃N₄催化活化PMS降解双酚A本实验将聚乙烯亚胺,三聚氰酸和三聚氰胺作为合成氮化碳的原料,并与维生素B12（VB12）混合,在管式炉中煅烧得到Co-C₃N₄。探究在光照条件下,g-C₃N₄和Co-C₃N₄两种催化剂催化活化过一硫酸氢钾复合盐（PMS）降解双酚A（BPA）的效果。研究发现,实验条件下污染物溶液中pH不论为酸性还是碱性,Co-C₃N₄在可见光辅助下催化活化PMS降解双酚A的催化效果都十分优秀。通过优化条件得到降解BPA的最佳操作条件为PMS的浓度为0.4 g/L,催化剂浓度为0.1 g/L,降解20mg/L的双酚A只需要10分钟,并且循环性能优异。（3）Fe/Mn-C₃N₄光辅助活化PMS降解双酚A本实验将聚乙烯亚胺,三聚氰酸和三聚氰胺作为合成氮化碳的原料,并使用氯化血红素和四对羧基苯基卟啉锰为金属源,制备Fe、Mn双金属单元子掺杂的氮化碳材料（Fe/Mn-C₃N₄）。通过一系列的表征手段对Fe/Mn-C₃N₄进行表征。在光照条件下,研究Fe/Mn-C₃N₄催化活化PMS降解BPA的性能。研究发现Fe/Mn-C₃N₄具有宽的pH应用范围,在pH3.0-10.0内均具有较好的催化降解BPA的效果,在PMS浓度为0.2 g/L时,浓度为30mg/L的BPA在10min内,能实现99%的去除率且具有优异的循环效果,说明该材料具有潜在的应用前景。