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光催化灭菌因其杀菌彻底、效率高以及无二次污染被认为是一项非常有潜力的微生物治理技术。大肠杆菌是水体污染常用的指示菌种,研究其在可见光下的去除效果具有实际应用意义。BiOX(X=Br、I)光催化剂因其独特的电子结构和能带结构,在可见光光催化有机污染物的性能方面表现出优于其他半导体的活性,但该系列材料光催化灭菌性能及机理尚不清楚。本文采用溶剂热一步合成法,制备单体Bi OBr,单体BiOI和50%BiOBr/BiOI异质结三种光催化剂,并利用扫描电镜(SEM),射线能谱(EDS),X射线衍射(XRD),紫外可见漫反射光谱(UV-vis),比表面积(BET)和高倍透射电镜(HRTEM)等手段对合成样品的相结构、能带结构、比表面积进行了表征,并对三种光催化剂的可见光光催化灭菌性能进行了研究,在此基础上初步分析了其灭菌机理。论文首先以Bi(NO3)3·5H2O和KBr或KI等为原料,溶剂热法一步制备分级微球结构单体BiOBr和BiOI光催化剂。SEM图表明,合成的材料为3D分级微球结构。EDS分析与XRD结果一致,均为单一物质。UV-vis分析,Bi OBr禁带宽度Eg约为2.68 eV,BiOI的禁带宽度为1.76 eV。灭菌性能研究表明,材料浓度为0.5 mg/mL时光催化灭菌效果最佳,可见光照射12 h后,BiOBr和Bi OI对大肠杆菌的灭活率可达70%和80%。菌液初始浓度越高,灭菌效果越差。可见光照射前后大肠杆菌TEM图,钾离子浓度和活/死细菌染色荧光显微镜图均表明细菌细胞膜被破坏。加入不同的自由基捕获剂后发现BiOBr和BiOI光催化灭菌过程中空穴为主要的活性基团。在此基础上以Bi(NO3)3·5H2O,KBr和KI等为原料,溶剂热法一步制备50%BiOBr/BiOI异质结复合光催化剂。EDS分析与XRD结果一致,制备样品为两种单体的复合材料。UV-vis分析,50%Bi OBr/BiOI禁带宽度Eg约为1.90 eV。HRTEM结果表明,复合材料中存在异质结。灭菌性能研究表明,材料浓度为0.5 mg/mL时光催化灭菌效果最佳,可见光照射12 h后,大肠杆菌的灭活率可达90%。菌液初始浓度越高,灭菌效果越差。由于异质结的存在,复合材料灭菌效果均优于单体。加入不同的自由基捕获剂,结果表明50%Bi OBr/BiOI光催化灭菌过程中空穴为主要的活性基团。