随着工业化进程的不断加快,过度使用化石能源带来的能源危机和二氧化碳（CO2）过度排放带来的温室效应正在威胁人类发展。近年来,使用清洁温和的技术将CO2转化为更具经济价值的化学品受到了极大的关注。光催化反应通常在温和的环境温度和大气压条件下进行,因为反应动力直接来自容易获得且取之不尽的阳光。此外,光催化反应是CO2的原位转化反应,没有二次污染,被认为是中和碳的理想方式。然而,由于CO2分子的高度结构稳定性,光催化CO2还原反应通常较为缓慢且还原效率低。CO2还原反应涉及多质子耦合电子转移过程,导致CO2还原反应中所得产物的多样性和不可控选择性。另外,由于催化效率低,催化剂容易发生光腐蚀难以保持长期稳定性,使得光催化技术难以在实践中应用。因此,开发具有更高光活性和稳定性的新型光催化剂对光催化技术的实际应用非常重要。本研究主要通过掺入杂原子和构建异质结对溴氧铋（BiOBr）纳米片进行改性,利用可见光催化还原CO2实验对其性能进行评价。具体的研究内容及结果如下:1.合成Co掺杂的BiOBr纳米片,研究其光催化CO2还原机理。首先利用水热反应制备了BiOBr纳米片,然后将BiOBr纳米片分散在Co（NO3）2的水溶液,通过不完全的阳离子交换反应,合成Co掺杂的BiOBr纳米片。研究了改性后的材料的晶体结构、光电性能及其能带结构的变化,研究结果表明阳离子交换策略用Co2+掺杂改性BiOBr可以精准的控制杂原子的掺杂量。对材料光催化还原CO2活性进行表征,其中Co-BiOBr-0.5可见光还原CO2为CO的效率为11.71μmol·g-1h-1,约为纯BiOBr的4倍。主要是因为Co-BiOBr具有较高的可见光利用率和较强的分离和转移光生载流子的能力。2.合成AgBr/BiOBrS型异质结,并对其光催化性能进行研究。将制备的超薄BiOBr纳米片分散在不同浓度的Ag NO3溶液中得到AgBr/BiOBrS型异质结。对AgBr/BiOBr异质结的形貌、能带结构和光电性能进行表征,证明离子交换策略原位生成的AgBr/BiOBrS型异质结成功合成。AgBr/BiOBr具有较高的太阳光利用率和较强的光催化还原CO2的能力,其中BA-1表现出最好的可见光还原性能其效率为12.43μmol·g-1h-1,约为纯BiOBr的3倍。3.采用溶剂热法成功合成了BiOBr纳米片以及In（OH）3-BiOBr系列复合材料。从XRD、SEM、TEM等表征能够证明加入的In以In（OH）3的形式存在。同时通过光电流、交流阻抗等表征证明了In的加入后使催化剂增加了金属反应活性位点,且为光生载流子的转移提供渠道。其中在模拟太阳光的照射下,In-Bi-0.5表现出了最高的光催化还原CO2的效率,3 h的反应后,其CO产量共达到了18.67μmol·g-1h-1。In（OH）3的加入可以提高光生载流子的分离效率和提升催化剂的比表面积,从而提升材料的光催化性能。