近年来，半导体光催化剂在解决能源和环境污染问题的潜在应用引起了人们的广泛关注。而BiOX （X=Cl, Br, I）作为一种新型的可见光催化剂，因其具有独特的电子结构和能带结构，在光催化降解有机污染物方面表现出优于其它类型半导体的催化降解性能。但单独的BiOX的光催化性能目前尚不能满足工业应用的要求，利用两种以上的半导体形成固溶体、贵金属或碳材料进行改性是获得高性能光催化剂的有效手段。基于以上背景，本论文的主要研究内容如下:（1）采用水热法合成了一系列花状的BiOBr_xI_1-x（x=0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0）固溶体，筛选出了固溶体的最佳配比，即BiOBr_0.2I_0.8。在此基础上，通过水热结合光还原法合成了不同Au含量的Au/BiOBr_0.2I_0.8复合光催化剂，采用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、高倍透射电镜（HRTEM）、X-射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射（UV-Vis）光谱、荧光（PL）光谱等手段对样品进行了表征，考察了其可见光降解甲基橙（MO）、罗丹明B（RhB）和苯酚等有机污染物的催化活性。研究结果表明，合成的Au/BiOBr_0.2I_0.8为由许多纳米片组成的花状结构，直径为6-10μm。由于Au的等离子共振效应，Au/BiOBr_0.2I_0.8在可见光区域显示了更强的吸收。Au的沉积能有效抑制BiOBr_0.2I_0.8催化剂光生电子和空穴的复合。Au/BiOBr_0.2I_0.8在上述有机污染物的光催化降解中的性能要优于纯的BiOBr_0.2I_0.8，其中0.6%Au/BiOBr_0.2I_0.8的光催化性能最佳，在可见光下对MO、RhB和苯酚的降解率分别达到89.8%、72.7%和32.7%。（2）采用溶剂热法合成了三维（3D） BiOBr_xI_1-x（x=0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0）微球，根据光催化性能测试，获得了最佳的固溶体组成，即x=0.2。在此基础上，采用一步溶剂热法合成了一系列不同石墨烯含量的BiOBr_0.2I_0.8/石墨烯复合光催化剂，对所合成的BiOBr_0.2I_0.8/石墨烯复合光催化剂的结构和光催化性能进行了系统研究。研究结果表明，溶剂热法合成的BiOBr_0.2I_0.8呈3D微球形貌，微球的直径为0.5-1.5μm，每个单独的微球又是由厚度为10nm的纳米薄片组成。BiOBr_0.2I_0.8均匀分布在石墨烯片上。与纯的BiOBr_0.2I_0.8相比，BiOBr_0.2I_0.8/石墨烯在可见光区域显示了更强的吸收。石墨烯的加入能有效抑制催化剂光生电子和空穴的复合。BiOBr_0.2I_0.8/石墨烯复合光催化剂在有机污染物光催化降解中的性能要优于纯的BiOBr_0.2I_0.8，其中BiOBr_0.2I_0.8/石墨烯（10%）样品的光催化性能最佳，在可见光照射下，反应75min后MO和RhB达到完全降解，反应4h后苯酚的降解效率达到了81.3%。（3）采用液相法合成了Bi₇O₉I₃，在此基础上通过溶剂热法合成了Bi₇O₉I₃/石墨烯复合光催化剂。与单独的Bi₇O₉I₃相比，Bi₇O₉I₃/石墨烯复合物对可见光的吸收能力增强，同时石墨烯的引入可有效抑制Bi₇O₉I₃中光生电子和空穴的复合。Bi₇O₉I₃/石墨烯在可见光降解RhB和苯酚中具有更高的催化活性。