半导体光催化技术因为有望解决现代经济快速发展所带来的能源短缺和环境污染问题,而得到国内外科学家的广泛关注。作为最具代表性的紫外光和可见光催化材料,TiO₂和BiVO₄因为光生载流子容易复合而导致其光催化效率不高。本论文从表面修饰改性与半导体复合的方式,来促进载流子分离,提高其光催化性能。具体研究内容如下。（1）核桃状核壳结构BiVO₄@Bi₂S₃复合微球的构建:在BiVO₄溶液中加入硫源（Na₂S·9H₂O）,采用水热原位硫化法将表层BiVO₄转化为Bi₂S₃,得到核桃状具有核壳结构的BiVO₄@Bi₂S₃复合微球。系统研究了硫化钠用量对复合微球结构与光催化性能的影响。结果显示,当Na₂S·9H₂O与BiVO₄质量比为3.0的时候,所得复合微球具最高的Cr（VI）离子光催化还原性能,是纯BiVO₄的57.2倍。核壳结构BiVO₄@Bi₂S₃复合微球光催化性能增强的原因,在于复合材料增强的光吸收性能（表层Bi₂S₃的敏化作用）,以及高的载流子分离效率（BiVO₄和Bi₂S₃构建的半导体异质结效应）。（2）TiO₂的表面氟化:以富含氟离子的TiOF₂为原料,通过煅烧相变制备锐钛矿型TiO₂纳米晶。结果发现在300℃下煅烧的样品T3,主要组分为TiOF₂;400℃煅烧样品T4,主要组分为TiOF₂和锐钛矿型TiO₂的混合物;在500℃煅烧的样品T5,全部相变为锐钛矿型TiO₂。丙酮降解的光催化性能显示,T4样品显示出最强的光催化性能。由于TiOF₂的光催化活性很差,T4样品的高活性被认为是混合组分TiOF₂提供的表面氟修饰作用,TiO₂的表面氟化有利于俘获光生电子,通过延长了空穴的寿命来增强丙酮的氧化性能。