光催化氧化技术因其高效、环境友好、低能耗等优点,成为解决环境问题最具有前景的方法之一。研发新型、稳定、高效的可见光光催化材料是光催化氧化技术实用化的关键。在已有的光催化材料中,碘氧化铋（BiOI）因其独特的层状结构、较窄的带隙、稳定的理化性质和易于调控的形貌和能带结构等优点,在光催化领域受到广泛的关注和研究。但是,BiOI光生电子-空穴对易于复合,光生空穴氧化能力较弱,导致BiOI光催化性能不能满足实际应用需求。因此,本文以BiOI为研究对象,通过原位法构筑了BiOI基光催化材料,改变其光催化氧化还原能力,提高其光生载流子分离、转移速率,增强催化剂稳定性,并通过系列表征方法对其光催化活性增强机理进行研究。本文主要研究内容如下:1、在水葫芦粉末（WHP）辅助下通过水热法制备了BiOI,再在400℃的马弗炉中焙烧BiOI制备了富含缺陷的花状BiOI/Bi5O7I异质结催化剂。对所制备材料的形貌、表面缺陷、光生载流子分离速率以及催化体系中的主要活性物种进行了表征。研究了可见光照射下光催化材料对罗丹明B（Rh B）、苯酚的光催化降解活性,当WHP和Bi（NO3）3·5H2O的质量比为8%时,所制备BiOI/Bi5O7I异质结光催化剂的光催化活性最高。异质结结构和缺陷协同导致了光生载流子的有效分离,这是BiOI/Bi5O7I复合催化剂活性提高的主要原因。基于实验结果,提出具有氧空位参与的II型异质结机理,并阐述了光生电子-空穴对的分离和转移机理。2、在空气氛围中不同温度焙烧BiOI,获得不同的光催化材料。研究了BiOI的热相变过程以及相应的光催化性能。对所制备材料的元素组成、异质结构、能带结构进行表征。结果表明,400℃时BiOI开始向Bi4O5I2转化。500℃时,Bi4O5I2开始转化为Bi5O7I,并成功原位构筑了Bi4O5I2/Bi5O7I异质结,550℃时,完全形成Bi5O7I。光催化活性测试表明焙烧温度为500℃所制备异质结光催化剂（T-500）活性最好,Rh B在该光催化剂上降解速率常数是在BiOI的上的13倍。光催化活性提升归因于T-500具有高的空穴氧化能力以及高效光生电荷分离速率。3、在氨气氛围中不同温度焙烧BiOI,原位构筑了N掺杂的Bi~0/BiOI（N-Bi/BiOI）。将N掺杂和构筑金属/半导体异质结这两种改性方法结合起来,研究了两者的协同效应对BiOI光催化性能的影响。对模拟污染物的可见光降解进行分析,得到425℃氨气焙烧所制备光催化效果最好。提出了N-Bi~0/BiOI光催化机理,为提升BiOI光催化性能提供了有效的改性方式。4、采用溶剂热-焙烧法,成功制备了Bi2O3/BiOI异质结光催化剂。通过不同的还原性溶剂对BiOI的形貌进行调控,并将部分Bi3+还原成Bi~0;通过400℃马弗炉中焙烧将Bi~0氧化为Bi2O3。对所制备异质结界结构、光生电荷分离效率和反应活性物种进行检测。考察了所制样品在可见光照射下对Rh B的光催化降解性能。结果表明以甘油为溶剂制备的样品具有最高的光催化活性。Bi2O3和BiOI之间的异质结加速了光生载流子的分离,形成了高含量的活性自由基,从而提高了光催化性能。