随着科学技术和工业生产的高速发展,水资源污染问题越来越明显,其中以印染废水等为代表的有机物污染的治理较为复杂。为此,我们需要找到一种价格低廉,效果显著且适合在工业生产中大量使用的治理方法。在目前的研究中,光催化治理方案显然是最好的选择。其中,g-C3N4作为一种新型光催化剂具有制备成本低,带隙宽度适中,光催化效果明显,物理化学性质极为稳定且无毒对环境友好等优点,在光催化应用方面表现出了极高的应用前景。同时,CdS和ZnO均与g-C3N4具有良好重叠能带结构,因此,本文研究内容主要为将CdS和ZnO与g-C3N4分别复合形成复合材料,并对复合材料的光催化性能进行了研究。首先,利用热聚合法以尿素作为前驱体合成g-C3N4材料。使用扫描电子显微镜,X射线衍射等样品表征方法对g-C3N4样品进行表征,结果表明,g-C3N4样品为纳米片状结构,同时具有较好的光吸收能力,进一步的光催化降解亚甲基蓝溶液实验表明,g-C3N4具有较好的光催化能力。其次,为加强g-C3N4的光催化能力,本文将CdS作为窄带隙半导体的代表与g-C3N4通过复合形成异质结复合材料。采用乙二醇-硫脲体系类离子液体作为反应溶液,通过溶剂热法制备CdS材料并与g-C3N4进行复合。对合成的CdS/g-C3N4复合材料进行相应的材料表征测试,光吸收图谱表明CdS的复合加强了g-C3N4的光吸收强度,光致发光结果则说明CdS/g-C3N4复合材料发光强度显著下降,光生载流子复合效率降低。光催化实验结果证实,与g-C3N4相比,CdS/g-C3N4复合材料具有更高的光催化活性。最后,本文研究了与典型的宽带隙半导体ZnO复合之后对g-C3N4材料光催化能力的影响。通过溶剂反应,在乙二醇-氯化胆碱体系类离子液体中,以g-C3N4作为衬底沉积ZnO纳米颗粒,构建ZnO/g-C3N4复合材料。相关的样品测试结果表明,合成的ZnO与g-C3N4进行了良好的接触,成功构建了ZnO/g-C3N4异质结结构,降低了光生载流子的复合,使得其光催化能力得到了明显的提升。