吸附和光催化技术因具有高效、操作简便、低能耗等优点而被广泛地应用于环境治理领域。因此设计高效稳定、可循环使用的吸附和光催化材料以用于环境污染物的去除具有重要的科学意义和社会价值。二氧化钛和铋系半导体微纳米材料由于其具有的独特结构和化学特性而在有机染料的吸附和光催化去除方面表现出潜在的应用。与此同时,单一铋系材料和二氧化钛的吸附性能均不太理想并且用作吸附剂时存在不易再生、循环利用性能差等缺点。而且单一半导体材料由于存在光响应性能较差或光生载流子易复合等缺陷严重制约了其光催化性能。基于以上研究背景,结合铋系材料和二氧化钛各自在某方面的独特性能和优势以及能带位置的差异,本论文以纳米二氧化钛修饰铋系材料来构筑复合材料,通过复合材料的协同作用以提高对环境污染物的吸附和光催化去除性能,并对其增效机制进行了探讨研究。其主要研究内容如下:1.参考自然界荷叶表面独特的微纳米结构及其表现出来的超疏水性,仿生合成出了Ti O₂纳米颗粒修饰的Bi OCl纳米复合材料,并对其吸附去除染料刚果红的性能及增效机制进行了研究。结果表明Bi OCl-Ti O₂复合材料对刚果红的吸附性能远远高于单一的Bi OCl微球和Ti O₂纳米颗粒,其最大吸附量为254.7 mg/g。研究发现,复合材料较大的比表面积以及复合材料与刚果红之间的静电相互吸引作用均促进了其对刚果红的吸附去除。而且相对于Bi OCl微球与Ti O₂纳米颗粒的超亲水性,复合材料具有较为合适的亲水性,相对抑制了溶剂水在复合材料上的吸附,使得溶剂水对染料的竞争吸附得到削弱,从而也促进了Bi OCl-Ti O₂复合材料对刚果红的吸附去除。同时使用过的Bi OCl-Ti O₂吸附剂在通过光催化手段再生以后仍对刚果红表现出较好的循坏吸附性能。另外,通过上述方法得到的Bi2O₂CO3-Ti O₂、Bi2S3-Ti O₂、Bi2Mo O6-Ti O₂、Bi₂O₃-Ti O₂复合材料对刚果红也表现出增强的吸附去除性能,表明Ti O₂纳米颗粒修是一种有效的手段来提升铋系材料的吸附性能。2.通过离子交换法,以Bi OCl多孔微球为模板、硫代乙酰胺（TAA）为硫源制备出了Bi OCl-Bi2S3二元空心结构。将该二元复合材料引入到钛酸四丁酯水热水解过程中,成功合成出了Bi OCl-Bi2S3-Ti O₂三元复合材料。对以上材料进行了光催化去除六价铬的研究,结果表明Bi OCl-Bi2S3-Ti O₂三元复合材料对六价铬的去除为光生电子还原过程,而且其催化性能高于Bi OCl、Ti O₂、Bi2S3单一组分和Bi OCl-Bi2S3二元组分。通过光电流响应及电化学阻抗表征发现Bi OCl-Bi2S3-Ti O₂三元复合材料能够有效地促进光生电子的分离与迁移,因而表现出较好的光催化还原去除六价铬性能。3.通过溶剂热法将Bi₂O₃纳米球引入到钛酸四丁酯水热水解过程中,制备出了四棱柱结构的Bi₂O₃-Ti O₂复合材料。通过甲基橙的光催化降解测试了材料的光催化性能,实验发现Bi₂O₃-Ti O₂复合材料相对于单一的Bi₂O₃和Ti O₂表现出更为优异的光催化性能,而且光生空穴是导致甲基橙催化降解的主要活性物种。通过光学吸收性质、电化学测试和光致发光光谱表征发现Bi₂O₃-Ti O₂复合材料不仅具有较好的光吸收性能,而且复合材料更有利于光生载流子的分离与迁移,因而较大地促进了其光催化效果的提升。