随着经济的发展和社会的进步,如何实现人类社会可持续发展已迫在眉睫。能源短缺和环境污染严重阻碍着人类社会的可持续发展,因此可替代性能源的寻找和环境污染的治理成为了当下科学研究重点。半导体光催化技术作为一种绿色技术,为解决能源短缺和环境污染问题提供了新思路。该技术不仅能有效利用太阳能降解环境污染物,还能产生清洁能源。近些年,碘氧化铋因其特殊的层状结构获得了研究者们的广泛关注。遗憾的是,由于碘氧化铋的禁带宽度较窄,光生电子-空穴对易复合,因此其光催化效率低,通过形貌调控或半导体复合可显著提高光催化效率。我们通过调控碘氧化铋的形貌和半导体复合有效提高了半导体的光催化效率,并设计了一种新型的光催化反应器。本文具体研究内容如下:（1）以自制酸掺杂聚苯胺为原料,通过室温水解法制备了不同质量分数的PANI/BiOI复合材料。通过XRD,SEM,UV-Vis和PL等手段对复合材料进行了表征。在可见光下考察了复合材料的比例对罗丹明B降解效果的影响。结果表明:,PANI/BiOI复合材料比纯BiOI的光催化活性更高。在可见光下照射140 min（800 W氙灯）后,12.5 wt.%PANI/Bi OI光催化活性最好。（2）以Bi（NO₃）₃·5H₂O和KI为原料,在室温水解过程中,通过调节PVP用量制备不同形貌的BiOI。通过XRD表征,所制备的BiOI都呈现四方晶型。随后我们采用SEM,UV-Vis和PL等表征手段分析了BiOI的物质结构、微观形貌、吸光强度及光学特征。我们在可见光下对BiOI进行了光催化性能测试,结果表明:加入0.2 g PVP制备的Bi OI光催化性能最优。（3）设计全天候固定床式耦合型光催化反应装置,装置包括进水口、防水栓、叶轮、过滤网、曝气口、紫外灯管、光催化剂吸附剂耦合层、循环冷却水、出水口、太阳能板、密封铝酸电池。该装置优势在于:一方面可以将太阳能储存起来在无光照或需要紫外光照时实现全天候光照,提高了自然光源的有效利用率;另一方面设计了固定耦合层,实现了催化剂的循环利用,提高了催化剂的利用效率。最后,我们通过一系列数学模型的计算推导出了该光催化反应器的最佳尺寸:半径为7 cm,灯管距离耦合层最佳距离为4 cm。