【gC3N4及其复合材料的制备及光降解性能的研究】近年来，随着环境污染问题日益严重，特别是水体中有机污染物的治理成为科研领域的重点课题。在众多光催化材料中，石墨相氮化碳（g-C₃N₄）因其优异的物理化学性质、良好的稳定性以及相对低廉的成本，受到了广泛关注。本文围绕g-C₃N₄及其复合材料的制备方法和其在光降解有机污染物方面的性能展开研究。

g-C₃N₄是一种由碳和氮组成的二维层状半导体材料，具有较窄的带隙（约2.7 eV），能够有效吸收可见光，在光照条件下可产生电子-空穴对，从而引发氧化还原反应，实现对有机污染物的分解。然而，由于其载流子复合率较高、光响应范围有限等问题，单独使用的g-C₃N₄在实际应用中仍存在一定的局限性。

为提高g-C₃N₄的光催化效率，研究者们通过将其与其他功能材料复合，如金属氧化物、金属纳米颗粒、碳基材料等，形成异质结构，从而优化其电子传输路径、扩展光响应范围，并增强其光稳定性和催化活性。例如，将g-C₃N₄与TiO₂、ZnO等半导体材料结合，可有效抑制电子-空穴的复合；而与金属如Ag、Au或Pt等复合，则可引入表面等离子体共振效应，提升光吸收能力。

本研究采用溶剂热法、水热法及原位生长法等多种方法制备了g-C₃N₄及其复合材料，并通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS、PL光谱等手段对其结构和光学性质进行了表征。实验结果表明，复合材料在可见光照射下表现出显著增强的光降解能力，对罗丹明B、亚甲基蓝等典型有机染料的降解效率明显高于纯g-C₃N₄。

此外，研究还探讨了不同复合比例、光照时间、pH值等因素对光催化性能的影响，进一步揭示了g-C₃N₄复合材料在实际废水处理中的应用潜力。未来的研究方向可聚焦于材料的可重复使用性、反应机理的深入解析以及规模化制备工艺的优化，以推动其在环境治理领域的广泛应用。

综上所述，g-C₃N₄及其复合材料作为一种新型的光催化材料，在光降解有机污染物方面展现出广阔的应用前景。通过合理设计和调控其结构与组成，有望进一步提升其催化效率和稳定性，为解决水污染问题提供新的思路和方法。