g-C₃N₄是一种新型的非金属半导体材料,仅由C与N元素组成,其带隙宽度约为2.7 eV,具有响应可见光的能力。近年来研究发现g-C₃N₄可用于污染物的分解和光解水制氢。但是由于在g-C₃N₄表面光生电子-空穴对复合较快,g-C₃N₄比表面积又比较小等原因,导致单独的g-C₃N₄可见光催化性能并不是很强。为进一步提高g-C₃N₄的光催化效率,本文采用醋酸铜、氯化铜以及三聚氰胺为原料展开研究,分别制备了铜系半导体g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆与g-C₃N₄/CuS异质结复合光催化材料,考察了可见光及添加助催化剂H₂O₂条件下g-C₃N₄/CuB₂O₆对亚甲基蓝的降解能力以及g-C₃N₄/CuS对甲基橙的降解能力,同时用自由基捕获实验确认光反应体系中的活性物质,对光催化降解机理进行探究。具体研究结论如下;（1）分别通过溶剂加热法与水热合成法,制备了不同g-C₃N₄含量的g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆与g-C₃N₄/CuS两种复合催化材料,经过XRD、FT-IR、XPS、FE-SEM、TEM、BET等手段对异质结催化剂的结构、形貌、光响应能力等进行表征。表征结果表明实验成功地合成了g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆与g-C₃N₄/CuS异质结,铜系半导体较好地负载于g-C₃N₄的层状结构上,异质结并非由单体材料简单的混合而成,而是通过界面间的相互作用形成了良好的p-n异质结结构,具有较高的比表面与良好的光响应性能。（2）通过一系列实验,考察了g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆异质结在可见光下降解亚甲基蓝的光催化活性。光催化实验结果显示,异质结光催化剂可见光下对亚甲基蓝的光催化活性优于纯相g-C₃N₄和Cu₃B₂O₆。其中60%质量比的g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆异质结光催化剂光催化效果最佳,在截断紫外光的350 W氙气灯照射下,60 min内可使20 mg/L亚甲基蓝溶液降解率达到97%。同时对60%g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆异质结在可见光下降解亚甲基蓝的影响条件进行了考察,结果表明,异质结添加量越大,亚甲基蓝的降解效率越高,碱性环境有利于异质结在可见光下对亚甲基蓝的降解。此外,通过循环实验,g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆异质结在光反应过程中表现出良好的稳定性。自由基捕获实验证明,光反应体系中空穴（h⁺）与电子（e^-）是主要活性物质。g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆异质结在可见光下降解亚甲基蓝的机理可能是在光的照射下,异质结的价带顶与导带底产生了电子与空穴从而降解亚甲基蓝,同时双氧水在电子的活化下,也能降解亚甲基蓝,实验结果与荧光光谱、紫外可见的测定结果表现一致。（3）考察了g-C₃N₄/CuS异质结在可见光下降解甲基橙的光催化活性。光催化结果显示,g-C₃N₄/CuS异质结对甲基橙的光催化活性显著提高。比较不同质量比例g-C₃N₄/CuS异质结,其中60%质量比的g-C₃N₄/CuS异质结光催化剂添加1 mmol助催化剂H₂O₂,在截断紫外光的350 W氙气灯照射下,30 min内可使20 mg/L甲基橙溶液降解率达到95%。同时对60%g-C₃N₄/CuS异质结在可见光下降解甲基橙的影响条件进行了考察,结果表明,异质结添加量越大,甲基橙的降解效率越高,污染物初始浓度增加并不会影响异质结的光催化活性。此外,循环实验表明g-C₃N₄/CuS异质结在光反应过程中表现出良好的稳定性。自由基捕获实验证明,光反应体系中空穴（h⁺）是主要活性物质。g-C₃N₄/CuS异质结在可见光下降解甲基橙的机理与g-C₃N₄/Cu₃B₂O₆异质结在可见光下降解亚甲基蓝的机理大致相同。