我国铋资源相当丰富,然而铋的产品单一,性能好的Bi2O3仍需进口。发展Bi2O3的可控制备技术,对提升铋资源价值和促进其应用具有重要的意义。不同晶型结构Bi2O3具有不同的性能,从而应用于不同的领域。目前,利用Bi2O3作为催化剂进行光催化反应,是其中一个热门的研究课题。本文以Bi2O3为研究对象,分别采用溶胶凝胶法、溶剂热法和高温水淬法对Bi2O3的晶化行为和可见光催化性能展开研究;采用TG-DSC、FTIR、XRD、FESEM、HRTEM、BET等现代分析测试手段,对晶化前后Bi2O3的热性能、红外官能团结构、物相结构、微观形貌结构等进行表征与分析,探讨其晶化过程的微观结构变化规律。同时,采用不同方法制备的不同晶化程度、不同晶型的Bi2O3作为光催剂,对甲基橙和罗丹明B进行催化降解。得到主要结论如下:（1）溶胶凝胶法Bi2O3的晶化行为,不是一瞬间完成的突变,而是逐渐转变的渐变过程,其温度范围280℃～300℃。该过程大致为:前驱体脱水→碱式硝酸铋分解→非晶Bi2O3→四方晶系β-Bi2O3→单斜晶系α-Bi2O3,其金属-氧团簇的变化顺序为:无序→长程有序→短程有序→完全有序（晶体相）。该过程中的微观形貌变化为:不规则、大小不一的块状微米结构→不规则、大小不一的块状和带有大小不一孔洞的片状微米结构→纳米片状和针状组成微米花状结构。Kissinger和Ozawa法计算Bi2O3表观激活能分别为111.26±6.63 k J/mol和114.64±6.41 k J/mol,不同升温速率下的Avrami指数n均小于3,表明其结晶方式为二维结晶。Bi2O3样品对甲基橙的可见光催化效率优于对罗丹明B的催化效率。不同样品对甲基橙的降解率在29.5%～61.7%之间,其中,非晶态Bi2O3对甲基橙的可见光催化效果最好（61.7%）;不同样品对罗丹明B的降解率大致相同,在22.1%～33.6%之间波动。（2）溶剂热法Bi2O3的晶化行为,是瞬间即完成的突变过程,其晶化突变温度发生在311℃。整个晶化过程大致为:前驱体脱水→碱式硝酸铋分解→非晶Bi2O3→四方晶系β-Bi2O3→单斜晶系α-Bi2O3。样品的微观形貌与溶胶凝胶法明显不同,其变化过程为:均匀、光滑的球状结构→表面有不规则突起的球状结构→球状表面上带有针状结构→多个球状颗粒团聚形成不规则微米球状结构。Kissinger和Ozawa法计算Bi2O3表观激活能分别为176.54±5.24 k J/mol和177.31±4.95 k J/mol,不同升温速率下的Avrami指数n均小于3,表明其结晶方式为二维结晶。Bi2O3样品同样对甲基橙表现出优良的可见光催化效率,而对罗丹明B的催化效率较差。不同样品对甲基橙的光催化降解率在17.0%～97.5%之间,其中,非晶态Bi2O3对甲基橙的可见光催化效果最好（97.5%）;不同样品对罗丹明B的降解率整体偏低,在11.7%～25.0%之间。（3）高温水淬法Bi2O3晶化过程中,当冷却速率20.0℃/s时,样品为非晶态Bi2O3;冷却速率降至18.2℃/s时,样品中开始出现晶体;冷却速率降至15.4℃/s时,样品完全晶化为δ-Bi2O3。可见,高温水淬法Bi2O3的晶化过程对冷却速率非常敏感。其微观形貌变化是随着冷却速率的降低,由不规则的球状、片状、棒状微米结构逐渐变为大小不一的块状结构。高温水淬法制备的Bi2O3对甲基橙和罗丹明B的光催化降解效果均不好,不同冷却速率样品对甲基橙和罗丹明B的降解率均在18%～23%之间波动。