本文采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了BiVO₄光催化剂，将其应用于可见光下降解以甲基橙为模拟染料废水的研究中，并通过对其进行非金属离子（N、F、B）与稀土金属离子（Eu、La）的掺杂改性来进一步提高了其光催化活性。本研究具体内容如下：（1）以硝酸铋（Bi（NO₃）·5H₂O）和偏钒酸铵（NH₄VO₃）为原料，采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了BiVO₄光催化剂。考察了不同制备条件（柠檬酸投加量、搅拌温度、pH）及煅烧烧温度（350⁶00℃）对BiVO₄光催化活性的影响。采用XRD、SEM及BET等表征技术，分析了其光催化活性机理。确定了BiVO₄的最佳制备条件以及最佳煅烧温度。在最佳制备条件（柠檬酸与金属离子（Bi和V）的摩尔比例为2:1，搅拌温度为80℃，pH为6.5）下的BiVO₄均为单斜白钨矿型，当断烧温度为500℃时，对甲基橙脱色效果最佳，可见光照射50min后，对甲基橙的脱色率达33.45%。（2）以C₆H₁₂N₄、NH₄F和H₃BO₃为掺杂源，制备了N-F/BiVO₄、N/BiVO₄及B/BiVO₄新型光催化剂，通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-vis等一系列手段对其进行表征和分析。分析表明，N、N-F和B离子掺杂前后BiVO₄均为单斜白钨矿型。N掺杂中N原子是以取代部分晶格O的形式存在于晶体中。N-F共掺杂中N以O-N （或V-O-N）的形式存在，而F则是取代了O-V-O中晶格O的位置形成了O-V-F结构。N和N-F掺杂使得BiVO₄晶体中V⁴⁺和氧缺陷的增多，有效抑制了光生电子与空穴的复合，提高了光催化活性。而在B掺杂BiVO₄的实验中，B不仅取代了O-Bi-O-V-O中共用的O，以O-Bi-B-V-O结构存在，并且由于存在于晶隙中的B³⁺的缺电子特征，使得BiVO₄表面的酸性增强，对甲基橙的脱色效果明显提高。当N、N-F和B的掺杂比例（摩尔比）分别为20%、6%和4%时，对甲基橙的脱色率分别达85.93%、84.55%和98.12%。同时，为了考察掺杂是否对最佳煅烧温度产生影响，本研究分别对20%N/BiVO₄、6%N-F/BiVO₄和4%B/BiVO₄进行了煅烧温度的验证，发现掺杂并没有改变BiVO₄的最佳煅烧温度（500℃）。（3）以Eu（NO₃）₃和La（NO₃）₃为掺杂源，制备了Eu/BiVO₄和La/BiVO₄新型光催化剂。通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-vis等一系列手段对其进行表征和分析。分析显示，掺杂后的BiVO₄均为单斜白钨矿型。Eu³⁺的引入取代了晶格中V⁵⁺，而La则是以氧化物的形式存在于晶格之中，两种掺杂方式均引起了BiVO₄晶格内电荷的不平衡，而这有利氧缺陷的产生，氧缺陷的产生对光催化活性起促进作用。同时，Eu³⁺和LA³⁺的掺杂使得BiVO₄比表面积均发生不同程度的增大，吸附性能增强，进一步增强了BiVO₄的光催化活性。当Eu³⁺和LA³⁺掺杂量分别为0.2%和0.02%（摩尔比）时，50min内对甲基橙溶液的脱色率分别达95%和96%，比纯BiVO₄提高了62%和63%。