能源危機（jī）和（hé）環境（jìng）汙染是（shì）人類麵臨的（de）兩大基本問題,利用取之不盡、用之不竭的太陽能驅動水解離轉換為氫能（néng）是解決這兩大難題的重要（yào）途（tú）徑,因此深入研究光解水（shuǐ）製氫技術對（duì）構建新能源體係具（jù）有重要價（jià）值。自（zì）1972年,Fujishima和Honda發現Ti02電（diàn）極（jí）在光照下具有產氫現象,基於半導體光催（cuī）化水分解技（jì）術引起了人們的廣泛研究。目前（qián）為止,經報道的製（zhì）氫催化劑已經超過150餘種。

然而常規（guī）半導體光催化劑由於光譜吸（xī）收能力較低和範圍較窄、光生載流子分（fèn）離/遷移（yí）效率較低、化學循環（huán）穩定性不足等因（yīn）素,極大（dà）地抑（yì）製光解水效率的提升,限製了光解水製氫技術的（de）發展和應用。

因此迫切開發高（gāo）效、穩（wěn）定和經濟的光驅動產氫催化（huà）劑,以解（jiě）決光（guāng）解水製氫發展過程中遇到的瓶（píng）頸難題。氮化碳（tàn）是一種獨特的有機共軛二維半導體,其具有適中的帶隙(2.7eV),具有良好的（de）光響應特性,並在高溫,酸性,堿性條件下可以穩定存在,是研（yán）究（jiū）太陽能轉（zhuǎn）換及（jí）利用的（de）熱門材料（liào）。氮化碳獨特的（de）光（guāng）響應功能單（dān）元-3-均-三嗪環(C6N7環)通過碳氮（dàn）共價（jià）鍵沿著(001)二維平麵均一、穩定（dìng）和（hé）周期性鋪展,為碳氮基光催化劑的功能化複合、裁剪和（hé）平麵（miàn）重構奠定結構基（jī）礎,並在（zài）協同光解（jiě）水性能提升方麵發揮著重要的作用。

本博士論文以氮化碳基半導體材料為光催化（huà）劑,在材料（liào）進行平麵異質結構建、活性位調控、表麵官（guān）能團修飾等策略對氮化碳催化劑進行結構調控的基礎上,並對其開展光解水製氫性能研究,針對性解決了光（guāng）催劑吸光能力不足、光生載（zǎi）流子遷移和利（lì）用率低等關鍵問題,實現了碳氮基光催化材料光（guāng）能轉換效率的顯著提升。

論文對氮化（huà）碳基光催化材（cái）料在光解水領域的相關功（gōng）能結構設計、構（gòu）效關係以及催化機理研究做了係統的總結,深入分（fèn）析了二維共（gòng）軛氮化碳基材（cái）料在（zài）能源領域麵臨的問題及挑戰,並針對碳氮基催化劑麵臨的瓶頸問題（tí）提出結構改進和性能（néng）提升策（cè）略和方法（fǎ）,為優化設計和（hé）調控製備出高效、穩（wěn）定、經濟的光催化劑提供了新理念。