半导体光催化降解有机污染物是一种“绿色环保、低廉高效”的策略,在有机染料的降解方面有着广阔的应用前景。常见的有机污染物有:甲基橙、甲基蓝、苯酚、甲醛、罗丹明B等。罗丹明B会引起皮下组织肉瘤的增长,被怀疑是致癌物质。甲基橙结构中含有苯环、及N和S杂原子,分子结构具有代表性。罗丹明B和甲基橙满足朗伯比尔定律。因此,本实验的降解目标污染物被确定为罗丹明B和甲基橙。卤氧化铋（BiOX）光催化剂由于独特的开放式层状结构,内部易于产生内部静电场,而且为间接带隙半导体,由于价带顶（VBM）和导带底（CBM）不在同一个k点上,导致电子跃迁时在克服带隙能的同时,必须有一定的自旋,这样使得光生电子和空穴的复合几率大大降低。从而有利于光催化活性的提高,受到了研究者的喜爱。本论文研究主要包括以下几个方面:（1）采用温和、简单、环保低碳的化学沉淀法,在室温下成功合成三维花状卤氧化铋（BiOX,X=Cl,Br,I）,并通过调控初始的C1/I摩尔比和Br/I摩尔比,成功的合成了 BiOClxI1-和BiOBrxI1-x两种固溶体系列,它们均为漂亮的三维花状微球结构。这些半导体的催化剂表现出不同带隙的,成功地实现了带隙可控合成。（2）本实验采用 XRD、Raman、BET、SEM、TEM、XPS、DRS 等测试技术对所制催化剂的结构、吸附性、形貌、组成和光学特性等进行了表征。（3）为了评估光催化剂的催化效果,本实验选用上述提及的甲基橙和罗丹明B作为模拟降解污染物,由于这两种有机污染物具有代表性,而且复合朗伯比尔定律,在降解过程中通过测其在最大吸收波长处的吸光度来代表浓度变化,光催化降解复合一级反应动力学,同时测定它们的一级反应动力学常数k来衡量它们对该污染物的降解能力。通过实验我们发现,对于BiOClIy固溶体系列,测量结果发现:BiOCl0.1I0.9在降解30 mg/L的甲基橙表现出极大的吸附能力和催化能力,吸附率为65.1%,反应动力常数k达3.3636 h-1,而BiOCl0.9I0.14对50 mg/L罗丹明B表现出很高的吸附性能和光催化降解能力,吸附率为70.0%,反应动力常数k高达18.96h-1。光催化降解实验说明样品对有机污染物具有选择性。（4）采用基于密度泛函理论（DFT）的平面波超软赝势方法对模型结构进行计算与分析。电子-电子相互作用交换关联能采用广义梯度近似（GGA,Generalized Gradient Approximation）中的 PBEsol（Perdew-Burke-Ernzerhof for soild）,对BiOClxI1-x和BiOBrxI1-x进行模拟优化构型,并对晶体构型的能带结构、电子态密度、光学吸收性质进行计算。