当前,有机废水和重金属离子造成的水环境污染问题有待解决。与传统技术相比,光催化技术具有适用范围广、处理效率强、反应条件温和和清洁无污染的特点。光催化剂的性能是制约光催化降解污染物中的重要因素,但是传统异质结复合材料在光催化反应中,存在半导体材料能级不匹配、电子介质价格昂贵、光生电子和空穴分离效率低、光催化效率低和稳定性差。所以有必要设计并制备出新型异质结构光催化体系来克服上述问题。故本论文采用n?Bi2O3和p?Co3O4材料在廉价的D113作为有机碳源的介导下电子流形成Z型传递链,构建出全固态Z型异质结Bi2O3-Co3O4@C。增加了光生电子和空穴的分离效率,提高了对污染物的光催化活性,并且具有良好的循环利用性能和一定的稳定性。（1）介绍了目前废水的来源和危害,光催化技术的发展与应用,阐述了Z-型异质结的结构性质和应用,介绍了课题研究意义及研究内容。总结了全固态Z-型异质结Bi2O3-Co3O4@C合成路线。并对实验中水热反应釜机械设计原理和在本研究应用的可行性进行了研究。完成了亚甲基蓝,罗丹明B,四环素和六价铬离子标曲的绘制。（2）通过对反应时间、反应温度、反应投料比等因素的考察,探索最佳反应条件。并经过XRD、FT-IR、TEM、XPS、Raman等测试技术确认了Bi2O3-Co3O4@C的结构和形貌特征。光学测试表明相对于Bi2O3@C、Co3O4@C和Bi2O3@Co3O4等二元复合物,Bi2O3-Co3O4@C表现出最强的紫外-可见光吸收能力,PL和电化学测试表明其具有最优的光生电子-空穴分离效率。（3）设计并搭建了光催化系统机械装置。对Bi2O3-Co3O4@C的光催化性能的测试,初始浓度为20 mg/L的亚甲基蓝,罗丹明B,四环素和六价铬离子在Bi2O3-Co3O4@C的作用下,模拟自然光照下2 h降解率即可达到100%,47.52%,94.28%和100%,可见光照下（λ＞420 nm）2 h降解率达到78.31%,30.41%,66.15%和100%。Bi2O3-Co3O4@C对污染物降解的最佳翻转频率（TOF）为2.5 h-1。经过5个循环后,亚甲基蓝的降解效率仍保持在91.46%。通过对VASP代码的DFT理论计算,验证了Bi2O3-Co3O4@C的全固态Z-型异质结构和电子流。并对光催化机理进行了分析。综上所述,本论文成功设计出碳介导的全固态Z-型异质结Bi2O3-Co3O4@C,并对废水中亚甲基蓝,罗丹明B,四环素和六价铬离子有着较好的去除效率。通过DFT计算并结合测试结果研究了光催化降解机理以及电子转移过程。