近年来,软铋矿材料Bi₁₂MO₂₀（M为Ga、Ge、Ti等金属元素）作为一种新型的环保光催化剂,因其高效的光催化能力和潜在的实际应用性而受到了研究者们的关注。在众多软铋矿材料中,铁酸铋(Bi₂₅FeO₄₀)具有独特的晶体结构、无毒性、以及同时具备光催化活性和Fenton催化活性等特点,在环保领域有着广泛的应用前景。研究发现,催化材料在光催化和光Fenton过程中的催化活性取决于其微观形貌、暴露晶面、晶体尺寸大小、光响应范围、以及光生电子与空穴的分离效率等多方面的因素。因此,本研究围绕Bi₂₅FeO₄₀催化材料,采用晶面调控、半导体复合两种改性方法对其催化性能进行调控,以提高该催化剂的催化降解污染物的活性。本研究的主要工作内容如下:（1）以硝酸铋、硝酸铁为原材料,采用简单易行的一步水热法成功合成具有正立方体、正四面体、微球体三种形貌的Bi₂₅FeO₄₀催化剂。探讨了不同形貌Bi₂₅FeO₄₀晶体生长机理。通过时间条件合成实验,分析了不同时间阶段Bi₂₅FeO₄₀立方晶体的形貌变化,确定了Bi₂₅FeO₄₀晶体的生长过程属于Ostwald熟化过程。实验及表征分析结果表明,形貌调节剂直接影响着晶体生长过程中的晶胞单元过饱和浓度,从而对晶体的形貌与暴露的晶面有着决定性的作用。（2）以难生物降解染料罗丹明B（RhB）为目标污染物,研究了不同形貌Bi₂₅FeO₄₀催化剂的光Fenton降解性能以及降解机理。实验结果表明,正立方体形貌的Bi₂₅FeO₄₀催化剂具有最好的降解效果,这是由于其{001}晶面独特的表面原子排布有助于催化剂表面的铁参与到Fenton反应中,从而提高了催化剂的光Fenton降解活性。催化剂的循环实验和降解反应前后催化剂的FTIR图对比结果表明,催化剂具有良好的稳定性。此外,通过一系列降解条件实验,验证了光、催化剂和H₂O₂是Fenton降解过程三个必不可少的要素。通过羟基自由基（·OH）捕获实验,确定了·OH为光Fenton降解过程中的主要活性基团,并提出了Bi₂₅FeO₄₀催化剂的光Fenton降解过程的反应机理。通过与均相Fenton实验的降解效果对比,确定实验的降解类型为异相Fenton降解。（3）采用溶胶凝胶法制备得到Bi₂₅FeO₄₀纳米级催化剂,并将其与g-C₃N₄进行复合,成功合成Bi₂₅FeO₄₀/g-C₃N₄复合光催化剂。通过XRD、XPS、SEM、FTIR等现代分析手段测试了制备的Bi₂₅FeO₄₀/g-C₃N₄样品物理化学性能,测试结果表明催化剂制备成功,g-C₃N₄与Bi₂₅FeO₄₀紧密复合,形成异质结构。光致发光光谱表征结果表明,Bi₂₅FeO₄₀/g-C₃N₄复合光催化剂具有高效的光生电子分离效率。RhB的可见光降解实验表明,相比于单一g-C₃N₄或Bi₂₅FeO₄₀,Bi₂₅FeO₄₀/g-C₃N₄复合光催化剂具有更好可见光催化活性。探究了催化剂优异的光催化活性的原因,一方面是由于其纳米级的粒径尺寸,另一方面,g-C₃N₄与Bi₂₅FeO₄₀复合后形成异质结构,其匹配的能带结构有利于光生电子和空穴的分离。此外,分析了Bi₂₅FeO₄₀/g-C₃N₄复合光催化剂的光催化降解机理。