Bi₂O₃是一种可见光驱动的光催化剂,具有光催化性能稳定、无毒、成本低等优点,但是单一的Bi₂O₃存在禁带宽度较大和光生电子-空穴对复合率较高等问题。为了拓宽其光响应范围,提高光致载流子的分离效率,本论文制备了三种新型Bi₂O₃基复合光催化材料,Ca Fe₂O₄/Bi₂O₃、C₆H₅SBr/Bi₂O₃（4-Br/Bi₂O₃）和Ag/4-Br/Bi₂O₃光催化剂,借助XRD、TEM、UV-VIS和PL等多种表征手段,系统研究了三种新型复合光催化剂的光催化剂性能和催化机理。研究结果表明,Ca Fe₂O₄/Bi₂O₃光催化剂具有异质结结构,复合Ca Fe₂O₄后可以使Bi₂O₃的吸收边红移,禁带宽度减小,扩大了光响应范围,促进了载流子的传输。Ca Fe₂O₄/Bi₂O₃异质结光催化剂降解孔雀石绿的效果好于Ca Fe₂O₄或Bi₂O₃催化剂。10%Ca Fe₂O₄/Bi₂O₃异质结光催化剂可使10 mg/L的孔雀石绿在光照240分钟后的降解率达到86.9%,而Bi₂O₃和Ca Fe₂O₄在同等条件下对孔雀石绿的降解率分别只有70.6%和58.6%。4-Br/Bi₂O₃复合光催化剂外观呈纤维状,可以提供更多的光催化活性位点,有利于提高对污染物的吸附能力和光催化性能。12h-4-Br/Bi₂O₃复合材料具有最佳的光催化活性,光照80分钟后,用量为0.5 g/L的催化剂可降解99.4%的初始浓度为35 mg/L的孔雀石绿溶液,而同等条件下Bi₂O₃对孔雀石绿的降解率只有4.4%,这可归因于复合材料光响应范围的扩大和载流子分离效率的提高。Ag的负载进一步提高了4-Br/Bi₂O₃的光催化活性,Ag/4-Br/Bi₂O₃复合光催化剂在可见光照80分钟后,用量为0.5 g/L的催化剂对15 mg/L的甲基橙的降解率可达89.8%,而Bi₂O₃和4-Br/Bi₂O₃的降解率分别只有5.1%和63.1%。Ag/4-Br/Bi₂O₃复合材料的光催化活性增强的原因,一是Ag可以作为电子阱,捕获光生电子,有助于电子空穴对的分离,二是Ag的等离子共振效应,提高了复合物的光能利用率。综上,本文首次设计合成的三种复合光催化剂能够充分利用可见光,延长了光生电子-空穴对的寿命,使催化剂的光催化活性大幅提高。