近年来,化石能源燃烧产生的大量CO2和工业生产排放的有机污染物已经影响了人类的生活。以半导体材料为主的光催化剂由于绿色清洁、产物没有二次污染等优点应用在有机污染物的降解和CO2还原领域。因此,制备一种既高效又环保的光催化剂是当下的研究热潮。铋系材料因为带隙小,可以在可见光下吸收而被应用于光催化降解和CO2还原中,但载流子的高效复合在一定程度上抑制了材料的催化能力,导致催化的效率低。研究发现,构筑铋系材料固溶体或异质结构可以提高材料的光催化性能。本文把单一的铋系材料和其他半导体材料通过电纺和溶剂热制备方法来构筑复合材料。进而提高铋系材料催化性能。具体工作内容如下:(1)采用电纺技术制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,并以PAN纳米纤维为骨架,利用溶剂热法合成Bi2W0.5Mo0.5O6纳米管。光催化实验表明,Bi2W0.5Mo0.5O6固溶体纳米管比Bi2MoO6和Bi2WO6纳米管的催化性能更好。这是由于元素之间存在着电子协同效应,并且Bi2W0.5Mo0.5O6固溶体纳米管的中空的结构可以使光在其内部发生多次的反射,提高了吸收光的能力,显著改善了将CO2光还原为CO/CH4的催化活性。(2)利用电纺技术制备TiO2纳米纤维,在TiO2纳米纤维上生长BiOI纳米片构筑异质结(BiOI/Ti O2),利用BiOI层状的特殊结构和禁带窄的优点来对TiO2纳米纤维进行改性,进而提高复合体系的光催化效率。实验结果表明,复合后的BiOI/TiO2具有更多的比表面积,表面能露出更多的活性位点。在可见光照射下,对罗丹明B降解的催化性质明显优于单独的TiO2纳米纤维和BiOI纳米片。此外,一维复合材料的独特结构表现了良好的回收特性,使其在污水处理领域展现了较好的应用前景。