Gần đây, vật liệu g-C3N4 mao quản nano đã được phát triển cho một loạt các ứng dụng mới. Vật liệu này có nhiều lợi thế như có năng lượng vùng cấm khoảng 2,7 eV, khả năng sản xuất với quy mô lớn, không độc hại. Tuy nhiên, g-C3N4 tinh khiết thể hiện tốc độ tái kết hợp cặp lỗ trống và điện tử quang sinh. Để khắc phục nhược điểm này nhiều phương pháp đã được áp dụng để biến tính g-C3N4 như điều chế g-C3N4 dưới dạng cấu trúc mao quản, phủ lên nó một chất khác để tạo composite hay ghép g-C3N4 với một chất khác để tạo vật liệu xúc tác quang biến tính.
Yinhua Jiang và các cộng sự [57] đã tổng hợp thành công vật liệu composite Ta3N5/g-C3N4. Các kết quả thí nghiệm cho thấy rằng, vật liệu Ta3N5/g-C3N4 tổng hợp có khả năng hấp thụ tốt ánh sáng nhìn thấy và làm chậm lại quá trình tái tổ hợp cặp electron và lỗ trống quang sinh. Vật liệu composite Ta3N5/g-C3N4 với tỉ lệ khối lượng của Ta3N5/g-C3N4 là 2% có hoạt tính quang xúc tác cao được đánh giá qua sự phân hủy rhodamin B. Cụ thể, trong nghiên cứu này hiệu suất phân hủy rhodamin B của vật liệu composite Ta3N5/g-C3N4 đạt 94,43% cao gấp 2,71 lần so với g-C3N4 tinh khiết.
Jia Xin Sun và cộng sự [20] cũng đã cho thấy hiệu quả xúc tác quang cao hơn của vật liệu g-C3N4/ZnO so với các tiền chất g-C3N4 và ZnO. Kết quả hoàn toàn tương tự khi tiến hành phân hủy MB trên xúc tác g-C3N4/WO3 [3].
Như vậy, có thể thấy rằng g-C3N4 là chất bán dẫn đã được nghiên cứu rộng rãi để ứng dụng làm chất xúc tác quang do chúng có nhiều ưu điểm như có năng lượng vùng cấm hẹp, có thể tổng hợp từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau và hoạt tính quang xúc tác tốt trong vùng ánh sáng nhìn thấy.
Từ những nghiên cứu nền tảng đó, với mong muốn được góp một phần nhỏ trong việc tạo ra vật liệu xúc tác quang hoạt động trong vùng ánh sáng khả kiến chúng tôi tiến hành điều chế vật liệu composite g-C3N4/Cu2O có hoạt tính xúc tác quang trong vùng ánh sáng khả kiến cho phản ứng phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại trong môi trường nước.