发生于十八世纪中叶的第一次工业革命使世界各国都意识到了工业对本国的重要性。在工业的发展过程中,印染技术是相伴相生的,这就可能导致印染废水的排放而对水环境造成破坏。因此,找到对应的解决办法来排除其对人类的威胁至关重要。近些年来,铋系光催化剂受到了各国学者的大力青睐。钒酸铋（BiVO₄）作为一种窄带隙光催化剂,具有更宽的光响应范围,可以被可见光激发并对有机污染物进行高效去除。本研究在液相条件下通过稀土元素镱（Yb）诱导生成BiVO₄-Bi₂O₃光催化剂。并使用刮涂法将其负载在FTO导电玻璃表面,得到BiVO₄-Bi₂O₃光电催化电极。并将其应用于光电催化降解有机染料的研究领域来评估我们所制备催化剂的光电催化活性。为了深入探究其工作机理,揭示光电催化性能明显增强的原因,我们对所制备的样品进行了结构、形貌及光电性能测试,得到了如下结论:以Yb（NO₃）₃·5H₂O作为Yb源,按照摩尔比0at%、2at%、3at%、4at%、5at%的比例将其加入在BiVO₄的前驱体溶液中,通过一步水热法制备得到相应的材料。当Yb³⁺的添加量小于等于2at%时,其产物为纯净的单斜相BiVO₄,无第二相生成。当Yb³⁺的添加量大于等于3at%时,BiVO₄的晶型不仅发生了由单斜相向四方相的转变,而且出现了Bi₂O₃。在微观形貌方面,Yb³⁺的加入使BiVO₄的形貌由片状向四方柱状转变。在光电催化降解实验中,Yb³⁺的加入可以提高材料的光电催化活性,这是因为Yb³⁺诱导生成的Bi₂O₃紧密贴附在BiVO₄表面,与BiVO₄形成了异质结,异质结的形成在有效促进光生电子和空穴分离的同时,也提高了其光生载流子寿命。其中,Yb³⁺加入量为4at%的样品表现出了最优的光电催化性能,在2小时内对10mg/L的亚甲基蓝水溶液的去除率可以达到83.2%。此外,我们还对所制备的电极进行了稳定性测试,在4次重复降解后,其光电催化活性依旧可以保持在95%以上。这说通过该方法制备的电极不仅拥有较高的催化性能,而且稳定性也较好,具备大规模工业生产的基础。为了进一步提高异质结电极的光电催化活性。我们选取了十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）三种表面活性剂作为模板剂对其进行形貌调节。经过前期工艺探究,确定了每种表面活性剂的最优添加量,我们分别将0.87g SDBS,0.84g TTAB,1.82g CTAB加入到异质结光催化剂的前驱体溶液中,通过一步水热法获得不同表面活性剂调控的异质结材料光催化剂。通过FESEM图像我们可以看出,SDBS修饰过的异质结光催化剂呈针状分布,TTAB修饰过的异质结光催化剂呈圆球状分布,CTAB修饰过的异质结光催化呈不规则的片状和块状分布。在对特定浓度模拟污染物的光电催化降解测试中,SDBS修饰过的异质结光催化剂表现出了最优的光电催化活性,2小时内的可将亚甲基蓝全部去除。而另外两种表面活性剂修饰过的异质结光催化剂与未修饰的异质结光催化剂相比,光电催化活性均出现了不同程度的下降。因此我们推断,阴离子表面活性剂对其光电催化活性有着比较明显的促进作用,而阳离子表面活性剂对其光电催化效果显示出了明显的减弱作用。