钛酸钡（BaTiO3）和氧化铋（Bi2O3）是两种重要的光催化半导体材料。由于本征半导体难以克服光生电子空穴的复合,因此限制了其光转化效率的进一步提高。本论文通过构筑单Z型BaTiO3/γ-Bi2O3异质结和双Z型BaTiO3/α-Bi2O3/γ-Bi2O3异质结,极大的提升了罗丹明B、四环素和诺氟沙星的光催化降解效率。采用水热法、共沉淀法和固相法制备了不同原料配比、不同煅烧温度和时间的BaTiO3/γ-Bi2O3异质结样品,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和拉曼光谱表征晶体结构、微观形貌、元素种类、价态以及功能团振动信息,从而证实了异质结的形成。90分钟紫外光照射下,所有样品对四环素的去除率高于93%。催化剂质量、水体和pH值的改变对四环素最终降解效率影响很小。相同实验条件下,最优样品降解罗丹明B的效率为100%。循环测试结果发现BaTiO3/γ-Bi2O3具有良好的光催化保持特性和结构稳定性。基于功函数和差分电荷密度分析,BaTiO3/γ-Bi2O3光催化增强机理来源于Z型能带使得γ-Bi2O3导带电子到BaTiO3价带空穴之间的复合促进光生电荷的分离。最后,利用高效液相质谱分析获得两种污染物的降解路径。采用水热法原位生长α-Bi2O3耦合BaTiO3形成异质结,在样品制备过程中,α-Bi2O3部分相变为γ-Bi2O3,形成BaTiO3/α-Bi2O3/γ-Bi2O3三元异质结。晶体结构、晶面距、功能团振动信息等表征证实了三元异质结的形成。90分钟紫外光照射后,最优样品对诺氟沙星的去除率最高达到92.97%。催化剂质量对光催化效率影响微弱,而光源、初始浓度和pH对诺氟沙星光催化降解效率有不同程度的影响。五次循环测试证明BaTiO3/α-Bi2O3/γ-Bi2O3三元异质结具有良好的保持特性和结构稳定性。BET比表面积、牺牲剂、漫反射、莫特-肖特基、光电流和阻抗等实验表明比表面积增加和γ-Bi2O3、α-Bi2O3以及BaTiO3形成双Z型能带构型是光催化活性增强的主要原因。最后,通过荷质比分析给出了诺氟沙星的降解路径。