随着现代人类经济社会的进步和迅猛发展,带来了自然能源的短缺和严重的环境资源污染等多种社会问题。如何寻找一种可持续发展的能源以及如何能够通过绿色无污染的方式解决能源和环境污染问题已经成为迫在眉睫的社会问题。自1972年,Fujishima等在半导体光催化剂TiO2电极上首次发现了水通过光电催化分解,因此半导体催化剂的技术受到了广泛的关注,半导体的光催化剂在裂解水处理有机和无机的污染物,裂解水的制氢,光催化剂的合成等领域有着广泛的工业应用。但是半导体TiO2属于具有较宽带隙的可见光半导体,只在紫外光的范围内实现有响应,在半导体工业化的科学技术应用中仍然有着较大的技术局限性。由于可见光作为人类取之不尽用之不竭的绿色可再生能源,设计一款对可见光有响应的半导体催化剂成为研究者们的主要研究的方向和内容。在这种情况下,铋系催化剂的出现为研究者们打开了一扇新的大门。其中,Bi2O3作为铋系催化剂的基础已经具有比较完整的体系。Bi2O3半导体催化剂的性能十分优秀,在光降解处理废水领域具有巨大的潜能。Bi2O3的带隙较窄,在可见光范围内有响应。但是Bi2O3同样具有光电荷不易分离的特点,从而进一步降低其光催化活性的特点。所以我们需要对Bi2O3进行改性从而提高其光催化活性。另一种比较热门的铋系催化剂是软铋矿材料。软铋矿材料具有光折变性能、光致发光及良好的光电导性能,在光电方面具有广阔的应用前景,受到了广泛的关注。Bi25FeO40是含铁的软铋矿材料,Bi25FeO40晶体无对称中心结构,空间点群为123,同时晶体结构中存在大量缺陷,大量的缺陷使得Bi25FeO40材料在光催化领域同样具有良好的技术应用和前景。基于此,本文主要对常见的Bi2O3半导体催化剂进行掺杂改性,制备了 Bi2O3/Ag和Bi2O3/Cu两种复合型催化剂;通过一锅溶剂热法制备了 Bi25FeO40材料。主要研究内容如下:(1)使用简单的一步合成法在常温常压下合成了 Bi2O3/Ag,通过调控反应温度,调整反应原料投比等制备了一系列样品,并对样品进行了简单的表征以及光催化活性的测定,结果表明,样品具有较好的光催化活性,在光照两个小时时对罗丹明B的降解率达到了 99%以上。(2)使用简单的一步合成法在常温常压下合成了 Bi2O3/Cu,通过调控反应温度,调整反应原料投比等制备了一系列样品,并对样品进行了简单的表征以及光催化活性的测定,结果表明,样品具有较好的光催化活性,在光照两个小时时对罗丹明B的降解率达到了 99%以上。(3)采用一锅溶剂热法简单快速的制备了纯相Bi25FeO40。通过调控反应时间和反应温度制备了纯相的Bi25FeO40并对该样品进行一系列的表征:通过UV-Vis漫反射谱分析制备的Bi25FeO40的带隙为2.5 eV。通过X射线电子能谱分析Bi25FeO40结构中Fe离子为3价。测试Bi25FeO40在可见光下的光催化反应,以罗丹明B为染料,光照120分钟后,罗丹明B降解率已经达到99.9%,证明其具有良好的可见光光催化性能。