能源短缺与环境污染已经成为制约社会发展的主要因素,因此开发和利用太阳能作为新能源而变得迫在眉睫。如何高效利用太阳能的核心在于设计廉价高效的光催化剂。电子转移和能量转移是光化学最基本的研究内容之一,它们定向高效传递,有利于提升催化活性和选择性。因此,本论文借助廉价的过渡金属掺杂,在碳材料内部构建电子转移路径,成功的实现1,4-二氢吡啶的氧化、苯乙烯选择性环氧化和超氧化物歧化酶的生物模拟,并且对它们的电子转移机理做出阐释。（1）通过三聚氰胺与Co/Zn双金属ZIFs原位掺杂制得g-C3N4-ZIF-8-67双金属氮掺杂碳材料。通过研究发现煅烧温度、前驱体的掺杂以及金属含量对材料光学带隙的改进与电子传输能力的提升有深刻影响。将所制材料用于1,4-二氢吡啶的光氧化中,结果显示650℃煅烧得到的氮掺杂碳材料具有最优的催化活性,60分钟1,4-二氢吡啶的转化率达到90.7%（2）采用三聚氰胺与ZIF-8原位掺杂制得金属Zn含量较高的g-C3N4-ZIF-8单金属氮掺杂碳材料。利用SEM、XPS和XRD等表征手段,对g-C3N4-ZIF-8的形貌及结构进行探究。结果表明ZIF-8高温坍塌后碳把Zn包裹起来,形成相对分散的金属位点负载在g-C3N4基底上。将其用于光催化苯乙烯环氧化反应,通过确定最优的反应时间、氧化剂用量、溶剂种类和催化剂种类后,650-g-C3N4-ZIF-8展现最佳的催化活性,低温下苯乙烯的转化率为37.5%,氧化苯乙烯选择性和产率达到91%和34.2%。（3）选择EDTA过渡金属盐为原料,通过简单一步热解法,制备了双金属、单金属、无金属掺杂的一系列碳点。利用电子猝灭剂DEA和DNT对碳点的电子传输性能进行探究。结果表明,双金属掺杂的Cu Zn碳点具有最强的电子传输能力。通过和商用的自然SOD比较抑制有机染料氮蓝四唑（NBT）的还原显色反应,探究碳点歧化超氧负离子(O2·-)能力。研究表明,优异的电子传输性能提升了碳点的歧化超氧负离子能力。通过确定最优的碳点浓度和光照强度后,Cu Zn-CDs具有比自然SOD更强的歧化超氧负离子能力。