Bi₂O₃作为一种可见光驱动的光催化剂,具有带隙窄、价带空穴氧化性高、无毒和稳定性高等优点,近年来受到人们广泛关注。但Bi₂O₃的吸收阀值仅为450nm,且光生电子和空穴的复合几率较高,这些限制均直接影响其光催化活性。提高光生电子空穴对的分离效率的有效手段是将两类半导体材料复合,形成异质结相界面。因此,为了提高Bi₂O₃光催化剂中光生电子和空穴的分离效率以及拓宽Bi₂O₃对可见光的响应范围,本文制备了两种新型异质结光催化剂Fe VO₄/Bi₂O₃和Au/FeVO₄/Bi₂O₃,并对其光催化活性和催化机理进行了系统研究。首先,本文成功制备了FeVO₄/Bi₂O₃异质结光催化剂,分别用XRD、TEM、Uv-vis DRS和PL等手段对样品进行了表征,系统分析和解释了FeVO₄/Bi₂O₃光催化剂的光催化机理。结果表明,以孔雀石绿为目标降解物,在可见光照射下,FeVO₄/Bi₂O₃光催化剂的光催化活性比单一FeVO₄和Bi₂O₃的光催化活性分别提高了29%和20%,这是由于异质结的形成促进了光生电子空穴对的分离,从而提高了Bi₂O₃的光催化活性然后,为了研究光沉积法能否将Au负载在催化剂上以及负载Au对Bi₂O₃光催化性能的影响,本文先通过光沉积法制备了Au/Bi₂O₃催化剂,使用TEM等手段对Au/Bi₂O₃形貌进行了分析,发现粒径为4-5nm的Au粒子可以均匀负载于Bi₂O₃上,并以孔雀石绿作为目标降解物,研究了Au/Bi₂O₃的光催化活性。研究结果表明,Au的等离子共振效应可以促进Bi₂O₃对可见光的吸收;此外,Au作为光生电子陷阱很容易捕获Bi₂O₃的导带电子,可以显著抑制光生电子空穴对的复合,从而导致Au/Bi₂O₃的光催化活性得到大幅提升。最后,本文在制备出Fe VO₄/Bi₂O₃的基础上通过光沉积法成功研制出Au/FeVO₄/Bi₂O₃异质结光催化剂,研究了该催化剂的晶体结构、光吸收性能、光生电子和空穴的分离及催化活性。结果表明,Au/FeVO₄/Bi₂O₃光催化剂的催化活性优于FeVO₄/Bi₂O₃,这主要是因为Au作为电子陷阱捕获了FeVO₄和Bi₂O₃的导带电子,进一步提高了电子空穴的分离效率。最后,系统分析了Au/FeVO₄/Bi₂O₃异质结的催化机理。综上,论文基于Bi₂O₃成功制备出光催化活性突出的新型异质结光催化剂Au/FeVO₄/Bi₂O₃。该异质结光催化剂克服了纯Bi₂O₃因光生电子空穴对复合,带隙较窄等缺陷造成的光催化效率低的难题,为其它新型铋基异质结光催化剂的设计拓展了思路。