半导体光催化技术因其既可以治理环境污染还可以解决能源危机问题，多年来一直受到研究人员的广泛关注。TiO₂由于价格低廉，环境友好，性质稳定等优点被普遍认为是最有发展前景的半导体光催化材料。但是TiO₂光学带隙比较大（3.0-3.2eV），只能吸收太阳光中的紫外光，限制了其在实际中的应用。因此开发具有可见光响应的新型光催化剂是目前该领域的研究重点。铁酸铋（BiFeO₃，BFO）作为一种典型的单相多铁性材料，是目前唯一在室温条件下同时表现出铁电性与磁性的材料，在多态存储、自旋电子学等领域有着广阔的应用前景。同时由于BFO光学带隙比较窄（<3.0eV），能够利用太阳光中的可见光部分，已被证实是一种具有潜在应用价值的可见光催化材料。在本文第一部分工作中，我们采用溶胶-凝胶法制备了不同晶粒尺寸BFO纳米颗粒。首先通过X射线衍射、高分辨率透射电子显微镜、拉曼光谱、傅立叶变换红外光谱、比表面积、紫外-可见吸收光谱等测试方法对样品的微结构、光学性能等进行表征。其次开展了BFO纳米颗粒可见光催化降解有机污染物罗丹明B（RhB）的研究工作。我们的实验结果表明溶胶-凝胶法中的退火温度和时间对样品的微结构和光学性能都有影响，并且会最终导致光催化性能的优劣。而通过能级理论计算以及光催化实验结果，我们指出由光生电子反应生成的羟基自由基（OH）是光催化降解有机污染物的主要活性基团。此外我们还在光催化反应体系中加入少量H₂O₂，由于BFO纳米颗粒与H₂O₂之间产生了类光芬顿效应，BFO纳米颗粒对RhB的降解能力得到进一步提高。相关研究工作已发表在Materials Research Bulletin （DOI:10.1016/j.materresbull.2013.04.058）。本文第二部分工作是用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO₂/Si基片上制备BFO薄膜，探究厚度和退火温度对BFO薄膜微结构、光学性能以及光电化学性能（光电流密度）的影响。实验结果表明一方面，薄膜厚度对薄膜结晶度的影响较小，而退火温度对薄膜结晶度影响较大。另一方面随着厚度和退火温度的增加，薄膜的光学吸收边都会出现红移现象，但并非厚度越厚，退火温度越高的样品就具有最好的光电化学性能。在所有薄膜样品中，550oC退火、厚度为250nm的BFO薄膜光电流密度最大，这主要是因为该样品具有适中的晶粒尺寸、较好的结晶度以及较窄的光学带隙等性质。