钒酸铋（BiVO₄）作为一种可见光响应型光催化剂,被广泛的用来光催化降解有机污染物,以解决日益严重的环境污染问题。然而,BiVO₄光催化剂却存在着光生电子和空穴易复合的缺点,不利于光催化性能的提高,并且BiVO₄光催化剂的使用形态多为粉体,难以将其与处理好的目标降解物溶液分离,这严重制约了其应用。本论文针对BiVO₄光催化剂现有的缺陷,优化了BiVO₄光催化剂的制备工艺、探索了提高光催化性能的方法和新的使用途径,为BiVO₄光催化剂的应用提供一种新思路,揭示了光催化剂的物化性质与光催化性能之间的关系,分析了其光催化机理。主要研究内容如下:（1）采用无模板水热法,以Bi（NO₃）₃?5H₂O和NH₄VO₃为金属源,NH₃?H₂O为pH值调节剂,研究了反应温度、保温时间和前驱体溶液的pH值对BiVO₄结构和性能的影响。以亚甲基蓝作为目标降解物,来评价所制备的样品的可见光催化性能。研究结果表明,制备出的样品均是单斜白钨矿型,反应温度、保温时间和前驱体溶液的pH值会影响BiVO₄光催化剂的结晶性能、形貌、比表面积、禁带宽度、表面电荷数、吸附性能等,这些因素共同决定样品的光催化性能,当反应温度为180°C、保温时间为15 h,前驱体溶液的pH为6.87时,制备得到的BiVO₄光催化剂的光催化性能最好,是相同光降解条件下P25的9.2倍。（2）采用水溶液法,以Bi（NO₃）₃?5H₂O和NH₄VO₃为金属源,制得晶型为单斜白钨矿相和四方锆石相的混合相的BiVO₄光催化剂;热处理或调控前驱体溶液的pH值均能改变样品的晶体结构、结晶性能、形貌、局部结构、禁带宽度以及比表面积等,详细研究了样品光催化性能的影响因素。当热处理温度为700°C或前驱体溶液pH=9时,制备出的样品的光催化性能最好,能够在60 min内将亚甲基蓝降解完全,是相同光降解条件下P25的10倍。（3）以Bi（NO₃）₃?5H₂O和NH₄VO₃为金属源,CH₄N₂S为硫源,在无表面活性剂和后期处理的情况下,采用无模板水热法和水溶液法均成功的制备出了S掺杂BiVO₄光催化剂,S掺杂后,样品的可见光催化性能显著提高,是因为S能够进入到BiVO₄的晶格中,使其晶格常数变大,缺陷增多,氧空位密度变大,禁带宽度减小等,S还可以作为光生电子和空穴的捕获位点,抑制其复合。对于水热法制备的S掺杂BiVO₄光催化剂,硫脲（CH₄N₂S）的添加量对其光催化性能影响较大,性能最好的是当m（CH₄N₂S）:m（NH₄VO₃）=0.5时,制备出的S掺杂BiVO₄光催化剂能够在25 min内将亚甲基蓝降解完全,光催化性能是相同光降解条件下纯相BiVO₄光催化剂的4.8倍,P25的16倍;对于水溶液法制备的S掺杂BiVO₄光催化剂,硫脲的添加量对其光催化性能影响不大,性能最好的是当m（CH₄N₂S）:m（NH₄VO₃）=0.3时,制备出的S-BiVO₄光催化剂在40 min内即可将亚甲基蓝降解完全。（4）分别以无模板水热法制备的S掺杂BiVO₄粉体和水溶液法制备的BiVO₄粉体为原料,通过低温烧结,成功制备出可见光催化性能优异和稳定性良好的BiVO₄陶瓷球。这个工作为制备应用于环境治理的半导体光催化剂陶瓷球提供了一个新思路。（5）本论文涉及的BiVO₄和S掺杂BiVO₄光催化剂以及BiVO₄陶瓷球在可见光催化降解过程中,均有很好的稳定性。对可见光催化降解亚甲基蓝机理的研究表明,本论文所有的BiVO₄体系在光催化降解亚甲基蓝的过程中,都是光生空穴（h⁺）和超氧自由基（·O₂^-）基团起到降解作用,而羟基（·OH）并没有参与反应。