随着环境污染和能源危机问题越来越严峻,利用太阳能处理污水的技术得到了广泛的关注。半导体光催化剂具有可直接利用太阳能、降解能力强、环境友好等优势,钛酸秘系光催化剂作为一种新型可见光催化材料,成为了光催化领域研究的热点。本文采用软化学合成的方法制备了 Bi12TiO20粉体以及其复合光催化材料,详细研究了其光催化性能,主要内容包括:1.对Bi12TiO20单相进行了制备、表征和光催化性能研究。采用改进的溶胶凝胶法合成了纯相Bi12TiO20粉体,所制备的样品属立方晶相,微观形貌为200nm左右的颗粒。Bi12TiO20样品能在可见光照射下降解罗丹明B,360 min可基本实现完全降解,催化性能相比商用P25有显著提高,并且能够多次循环使用。通过分析带边位置、活性基团进一步揭示了 Bi12Ti020的催化机理。2.Bi12TiO20/GO复合光催化剂的制备与光催化性能改进。为了提高体系的量子效率,将氧化石墨烯负载到钛酸铋中,制备了 Bi12TiO20/GO复合光催化剂,探究了 GO的最佳负载量。Bi12TiO20/10%GO样品具有最高的光催化活性,能够在可见光照射下240 min实现RhB的完全降解,可以循环使用。GO作为良好的电子载体能够帮助体系中的电子迁移,促进了载流子的分离从而对光催化性能有促进作用。3.对复合Bi12TiO20/g-C3N4光催化剂及其Z型催化机理进行了研究。制备了 g-C3N4纳米片与Bi12TiO20构建了两相复合光催化剂,探究了两相复合的最佳比例。其中0.5BTO/CN样品具有最高的光催化活性,在可见光下降解RhB实验中,120min即可完全降解,其光催化效率是单相Bi12TiO20的4.9倍。复合体系中载流子的转移路径符合Z型体系,光催化降解过程中主要的活性基团为·OH和·O2-。Z型体系有效的分离了光生载流子,使得更多的活性基团参加反应,对光催化性能有极大的提升。