光催化技术是环境治理的一种重要手段,光催化降解有机污染物是在光和催化剂的共同作用下,反应体系中产生的活性基团与有机污染物分子发生氧化-还原反应,从而将有机污染物降解为无机小分子的过程。因此,开发稳定高效的光催化材料是光催化领域的重要课题。在铋基半导体材料中,BiOCl因具有独特的层状结构和优良的光、电性能,引起人们的广泛关注,然而较宽的带隙结构（E_g=3.2–3.6 eV）限制了其对于可见光的吸收,进而显示弱的可见光催化性能。本论文中,采用温和的液相离子交换法,设计将窄带隙Bi₂S₃（E_g=1.3–1.7 eV）与BiOCl复合构建三维铋系复合催化材料,有效提高材料的可见光响应范围。同时,两种铋材料匹配的能带结构,能够促进光生载流子（e^--h⁺）的快速分离,从而获得优异的可见光催化降解有机污染物分子的能力。通过调节反应参数（反应时间、反应温度、表面活性剂种类等）,实现BiOCl-Bi₂S₃复合光催化材料尺度、组成及形貌的控制,探究可见光催化机理。论文主要包含三部分内容。第一部分:采用无表面活性剂参与的温和水溶液方法,以氯化铋（BiCl₃）为铋源,硫代乙酰胺为硫源,酒石酸钠为络合剂,在酸性环境中成功合成花状BiOCl/Bi₂S₃复合材料。制备过程中,首先在50℃形成BiOCl前驱体,提高反应温度至80℃,以硫代乙酰胺释放出的S^2-逐步取代BiOCl表面的氯原子生成BiOCl/Bi₂S₃复合材料。探索了络合剂引入量、络合剂种类、表面活性剂、溶剂及铋源种类等对复合材料组成及形貌的影响;通过X射线衍射、扫描电镜及固体紫外等对材料结构、形貌及光学性能进行了测试表征。以罗丹明B（RhB）为模型污染物分子,研究了花状BiOCl/Bi₂S₃复合光催化剂的可见光催化活性,并通过捕获实验研究了其光降解机理。第二部分:在PVP K30分子的诱导下,通过简单的低温液相沉淀法及离子交换法成功制备出系列以纳米片为组装单元的BiOCl/Bi₂S₃微米球。改变PVP诱导剂的用量,在保证组装结构尺度相近的基础上（约2μm）,实现复合微米球成分组成的调控。考查了反应物浓度及反应温度对组装结构形貌、尺度的影响。将系列BiOCl/Bi₂S₃微米球样品,用于可见光下降解常用抗菌药环丙沙星的性能研究。实验结果表明随着PVP用量的增加,复合催化剂样品的降解效率呈现先增加后减小的变化趋势,即存在最佳的PVP用量,此与所得样品的比表面积有着密切的关系。通过捕获实验,进一步研究了BiOCl/Bi₂S₃微米球在降解环丙沙星过程中的有效活性物质,推测出可见光催化降解无色有机污染物分子的可能机理。第三部分:以乙二醇-水为混合溶剂,Bi（NO₃）₃·5H₂O为铋源,硫脲（CH₄N₂S）为硫源,首先制备出硫化铋微米组装结构为前驱体,进而通过引入CuCl₂溶液,在Bi₂S₃组装结构表面发生离子取代反应,成功获得尺度约2μm的Bi₂S₃/BiOCl复合组装材料。光催化降解性能研究结果显示,此类复合结构同时具有优良的可见光催化降解有色染料罗丹明B及无色污染物磺胺甲恶唑、左氧氟沙星的性能,从捕获实验结果分析了降解过程中的活性物种及光催化机理。