随着环境污染尤其是水资源污染的日益加重，寻找一种有效处理水污染的方法是人们发展所面临的重中之重。目前光催化降解水中污染物被认为是治理环境污染的一种理想方法。二氧化钛是一种优异的光催化剂，但是由于TiO2只能响应紫外光，并且产生的电子空穴对极容易复合，这些缺点抑制了其实际应用。而作为一种新型的光催化剂，钒酸铋(BiVO4)在可见光区域具有很好响应。但是BiVO4也面临着同样的问题，即光生电子空穴对复合严重。因此本文以有效地分离电子空穴对为主线，重点研究了如何提高BiVO4的光催化降解性能，同时也探讨了形貌对钒酸铋性能的影响。本研究主要内容包括：　　⑴研究了单斜白钨矿型钒酸铋的晶体结构，同时合成了不同形貌的钒酸铋光催化剂并讨论了形貌对BiVO4性能的影响。利用 diamond软件研究了单斜白钨矿型钒酸铋的晶体结构。通过不同的方法合成了具有不同形貌的钒酸铋光催化剂，并研究了其光催化性能。实验表明，片状钒酸铋的光催化降解性能最佳，在光照3h下，罗丹明B(RhB)降解率达到将近50％，这由于其裸露出具有高活性的(040)晶面，并且电子空穴迁移距离短。同时可发现单一的 BiVO4性能很差，有必要对BiVO4进行复合。　　⑵采用水热法合成不同Bi/V比例的BiVO4/Bi2O3复合型光催化剂。在制备过程中，通过改变起始反应物硝酸铋的含量即可简单地调控Bi/V的比例。实验发现，催化剂的光催化性能与Bi/V的比例有关，随着Bi/V的比例的增加，复合光催化剂的性能越好，当Bi/V达到1.3时，光催化效果最好：光照3h后，RhB降解率达到90%，是钒酸铋降解速率的3倍；随着Bi/V的比例继续提高，性能反而下降，这是因为过多的Bi2O3覆盖在BiVO4上，影响了BiVO4对光的利用率。复合光催化剂性能的提高是因为BiVO4与Bi2O3之间形成了p-n结，p-n结有利于电子空穴对的分离。　　⑶研究了BiVO4与还原氧化石墨烯(rGO)复合半导体的光催化性能。还原氧化石墨烯是一种二维层状结构的材料，具有低电阻，电子迁移速率极快的特性。因此，当还原氧化石墨烯与BiVO4复合后，能够有效的抑制电子空穴对的复合，可提高光催化性能。实验中先将 BiVO4和氧化石墨烯复合，然后在紫外光照射下得到了BiVO4-rGO复合催化剂。实验结果表明BiVO4-rGO复合催化剂光催化降解性能得到很大地提高，复合光催化剂效率是钒酸铋的4倍。这是因为光生电子可通过rGO迅速地转移，抑制电子空穴对的复合。　　⑷通过简单有效的方法合成了具有高效光催化性能的 BiVO4/Cu2O光催化剂。本文中，先合成了片状钒酸铋，然后在钒酸铋的表面生长 Cu2O，制备出具有p-n结构的BiVO4/Cu2O复合光催化剂。实验结果说明复合光催化剂和BiVO4与Cu2O质量比有关，随着Cu2O的含量的增加，复合催化剂的性能提高，当Cu2O的质量分数在15%时，其光催化性能最好。在光照2h下，可完全降解RhB；随着BiVO4与Cu2O质量比继续提高，性能反而下降，这是因为过多的Cu2O覆盖在BiVO4上，影响了BiVO4的性能。p-n结构有利于电子空穴对的分离，从而提高了BiVO4/Cu2O光催化剂的性能。