氨（NH3）是工农业生产中的不可或缺的原料之一。目前工业上合成氨主要通过Haber-Bosch工艺,但该工艺是一种高能耗合成工艺并伴随环境污染问题,所以亟需寻找到一种温和条件下可持续、环境友好的合成氨工艺。太阳能驱动的光催化固氮（N2）被认为是可持续合成氨的环境友好型方法,通过半导体光催化剂的作用,在温和条件下实现N2向NH3的转变。然而,光催化固氮的效率却无法令人满意,寻找一种优异的N2吸附-活化性能以及高效电子传输效率的光催化剂是解决现下光催化固氮效率低的关键。本文以BiOX（X=Br和I）材料为研究对象,通过金属（Fe）掺杂、构筑异质结和构建空位缺陷等手段来改善N2吸附和活化能力以及提高电子分离效率。主要内容如下:1.通过溶剂热法制备了表面具有氧空位的三维球状BiOBr和Fe掺杂BiOBr二元复合光催化剂,并优化掺杂比例。光催化固氮实验结果显示,Fe掺杂提高了BiOBr可见光催化固氮的活性及稳定性。UV-Vis DRS、PL、EIS以及光电流测试等测试结果表明,Fe掺杂减小了禁带宽度,拓宽了催化剂对可见光的光响应能力;并且Fe也作为电子捕获中心,可以有效的抑制了光生载流子的复合,提供更多的电子参与氮还原反应,提高了氨合成速率。2.以乙二醇为溶剂合成了花状的BiOI光催化剂和不同含量的Fe掺杂的BiOI二元复合光催化剂。根据实验结果发现,Fe掺杂的BiOI明显的提升了光催化固氮性能,并且Fe的引入可以提高材料表面氧空位的浓度,氧空位既能提高对氮气分子的吸附,也可以促进电子向氮气分子转移;同时,也提高了BiOI的比表面积,更多的反应位点有利于固氮性能的提升。3.采用高温热处理法得到g-C3N4纳米片,在Fe-BiOI为基础上,优化BiOI和g-C3N4的质量比,得到不同质量比的Fe-BiOI/g-C3N4三元复合催化剂。通过光催化固氮实验发现,Fe-BiOI/g-C3N4相较于二元复合物Fe-BiOI和g-C3N4都有显著提升。光电测试结果表明,异质结形成的内建电场能够进一步提高光生电子-空穴的界面电荷转移效率;此外,氧空位的存在有利于氮气的吸附-活化。因此,Fe-BiOI/g-C3N4三元复合物显示出更优异的光催化固氮性能。