研究了碱金属改性对g-C ₃N ₄光催化剂的影响，利用密度泛函理论从几何和电子结构的角度阐述了不同碱金属改性对提高光催化活性的微观机理。结果表明，Li、Na、K、Rb原子随着核外电子层数的增加，碱金属和g-C ₃N ₄的结合能越来越弱，对g-C ₃N ₄结构的影响也越来越弱。电子结构分析可知，Li、Na、K原子对g-C ₃N ₄具有活化作用，Rb原子对g-C ₃N ₄表面有钝化作用。同时模拟了N ₂分子在M-g-C ₃N ₄ (M=Li、Na、K、Rb)上的吸附，理解N ₂分子与碱金属之间的作用机理，通过分析N ₂吸附的吸附能、结构参数和电子特性，发现Li、Na原子对N ₂吸附的影响更大，N ₂的N—N键长伸长，K和Rb原子对N ₂基本没有作用。碱金属改性g-C ₃N ₄比纯g-C ₃N ₄更有利于N ₂分子的吸附，但是随着碱金属原子半径的增加，吸附能力越来越弱，电子的转移也越来越少，即活化N ₂分子的能力按照Li、Na、K、Rb的顺序降低。