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焦绿石相钛酸铋（Bi2Ti2O7）是一种面心立方结构的亚稳态化合物,在670℃以上分解为Bi4Ti3O12和Bi2Ti4O11,采用高温方法很难制备出纯相。由于Bi2Ti2O7具有良好的可见光催化性能以及对其是否具有铁电性的争议,因此具有较大的科学研究意义和潜在应用前景。近几年文献报道多采用低温湿化学方法如溶胶-凝胶法、共沉淀法制备Bi2Ti2O7粉体,而有关水热法制备Bi2Ti2O7的报道不多。本文对Bi2Ti2O7的低温湿化学制备方法、相成分、光催化性和介电性进行了研究。首先,系统研究了水热法制备Bi2Ti2O7的工艺条件和生长机理。以柠檬酸铋和钛酸四丁酯为原料,通过调节水热反应温度、溶液PH值、填充度、反应时间等参数,在220℃、溶液PH=12、填充度为80%、反应时间为72小时最佳条件下首次制备出粒径为微米量级、呈八面体形貌的纯相Bi2Ti2O7。其生长过程伴随着形貌变化,在最初形成的球状非晶体基础上先结晶为径向尺度为纳米量级的棒状,而后长大成为微米量级的八面体颗粒。通过反应过程产物的形貌变化分析了Bi2Ti2O7的水热生长机理为按层生长,生长速度最快的（100）面成为八面体的六个顶点,最慢的（111）面成为八面体的八个面。通过XRD图谱和EDS成分分析,发现制备的产物与Bi1.74Ti2O6.624的标准卡片（JCPDS:01-89-4732）更为吻合,证明本论文以及文献报道合成的Bi2Ti2O7实际上具有Bi离子和氧离子缺位的非化学计量比,并对此用立方焦绿石结构的稳定性几何条件进行了解释。其次,以硝酸铋和钛酸四丁酯为原料采用共沉淀法在550℃焙烧16小时后制备出了粒径约50nm的纯相Bi2Ti2O7近似球状颗粒。并进一步制备了用少量Y置换Bi的Bi2（1-x）Y2xTi2O7（x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10）。对以上制备的化合物进行了吸收边和光催化效应研究。结果表明,用水热法、共沉淀法分别制备的八面体形貌和类球形颗粒的Bi2Ti2O7吸收边分别位于457nm和425nm,禁带宽度分别为2.75eV和2.918eV,具备可见光催化性能。通过降解罗丹明B（RhB）测试了两种方法制备的Bi2Ti2O7的可见光催化效率,结果表明,由于纳米尺寸效应（光生电子-空穴复合几率减小,比表面积增大）,水热合成产物中含有纳米尺度棒状颗粒的可见光催化效率优于仅含微米级八面体颗粒的,共沉淀法制备的纳米级类球形颗粒可见光催化效率高于水热法制备的八面体形貌颗粒。少量Y置换Bi后,带隙略微减小,光催化性能有所增强。最后,针对Bi2Ti2O7是否具有铁电性的争论,将水热法和共沉淀法制备的纯相Bi2Ti2O7粉末在1200℃烧结45min成功制备出纯相Bi2Ti2O7陶瓷,通过介电温谱测量,在所测温度范围（室温750℃）内未观察到铁电相变。室温下的介电常数约为127,且具有较低的介电损耗（0.0050.015）,在300℃以下介电常数值变化很小,具有很好的温度稳定性。