进入21世纪以来,开发和利用清洁的能源已成为人类社会的共识。光催化技术是一种以太阳能为驱动力,半导体为光催化剂,直接将太阳能转化为化学能的有效途径。同时,光催化技术在污染物降解、重金属还原和自清洁等环境保护方面发挥着重要作用。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）自应用于光催化领域以来,引起了人们的极大关注。为克服其体块大、比表面积小以及光生载流子分离效率低且迁移速率慢等缺点,本文将水热/超分子自组装/离子溶剂热法和高温煅烧相结合,制备了一系列氮化碳纳米管光催化剂。并将其应用于污染物去除和产氢实验中,同时对其光催化降解协同产氢性能进行探索与研究。具体研究内容如下:（1）“红色”富碳氮化碳纳米管（R-CN）的合成及其降解协同产氢性能研究。通过水热法对前驱体杂化修饰,后调控煅烧气氛（空气、N₂、Ar）以合成氮化碳纳米管。污染物降解实验证明,空气气氛下煅烧的氮化碳纳米管具有更优异的光催化活性。光照3 h后,R-CN对罗丹明B（RhB）降解率达到了60%,相比于体相氮化碳（bulk g-C₃N₄）提升了3倍。其也可降解不同浓度的双酚A（BPA）,其中对10 ppm BPA降解率达到90%以上。由ESR捕获实验可知,R-CN空穴可以氧化OH^-产生·OH等活性基团,进而高效降解各类目标污染物。（2）富氮氮化纳碳米管（CNNTs）的合成及其降解协同产氢性能研究。通过超分子自组装法进一步优化bulk g-C₃N₄能带与形貌,利用一维管状结构增强了光生载流子分离/迁移速率,加速了表界面反应,提高了光催化性能。在以三乙醇胺为牺牲剂,Pt纳米粒子为助催化剂的光催化产氢实验中,CNNTs的析氢量达到903.11μmol（光照5 h）,表观量子产率（AQY）为12.54%（λ=420 nm）。同等条件下,污染物降解协同产氢实验中,氮化碳纳米管对BPA的降解率达到92%,协同产生13.63μmol氢气,有效实现了氢能转换。（3）表面氰基修饰氮化碳纳米管（IL-CNX）的合成及其降解协同产氢性能研究。以酸性离子液体为绿色模板剂,由辅助热-煅烧法合成棱柱管状结构氮化碳。其中,离子液体添加量14.4 mmol的IL-CN3保持着较完好的纳米管状形貌,光催化性能最优。污染物降解协同产氢系统测试结果显示,IL-CN3对10 ppm的BPA降解率达到90%,对20 ppm和30 ppm的BPA降解率分别为58%和54%;与此同时,三种浓度下的协同产氢量分别为1.65、3.87和8.34μmol。随着污染物浓度的递增,BPA降解率和产氢量随之呈规律性递增,IL-CN3可有效降解不同浓度的BPA并产生氢气。通过质谱（LC-MS）研究分析表明,此体系中BPA已被完全降解为小分子CO₂和H₂O,达到了污染物降解与能源转化双赢的目的。