随着社会生活的进步,水污染问题日益严重,采用绿色环保的光催化技术降解水中有机污染物,成为水环境保护的研究热点。半导体材料钒酸铋（BiVO₄）禁带宽度约为2.4eV,能吸收可见光,且制备简单,故其光催化性能受到极大关注。鉴于BiVO₄单体的电子-空穴对容易复合,影响光催化效率。硫化银（Ag₂S）是一种p型窄禁带半导体,有着优异的化学稳定性和大的比表面积,在催化方面有广泛的应用。将两种物质复合为Ag₂S/BiVO₄,进一步将其还原为Ag/Ag₂S/BiVO₄,由于Ag纳米颗粒的局部表面等离子共振效应和异质结构使电子-空穴对有效分离,从而提高BiVO₄光催化活性。本文采用水热法制备BiVO₄,以光催化活性为评价指标,探索制备花状BiVO₄优化的工艺参数,分析花状BiVO₄的生长机理。基于制备花状BiVO₄优化的工艺参数,进一步使用原位沉积法制备Ag/Ag₂S/BiVO₄,表征复合材料光催化活性,并分析其光催化机理。主要研究内容如下:1、基于单因素实验理论,探索花状BiVO₄的制备条件。将水热温度、水热时间、Bi³⁺浓度([Bi³⁺])和[Bi³⁺]/[VO₄^3-]等四因素作为研究对象进行实验研究,结果表明前三个因素在不同水平下均可以生成花状BiVO₄,而[Bi³⁺]/[VO₄^3-]在特定水平下才可以生成花状BiVO₄。2、基于水热法制备花状BiVO₄单因素实验结论,设计三因素四水平的正交表,探索制备花状BiVO₄优化的工艺参数。以光催化降解盐酸土霉素（OTH）效率为评价指标,实验结果表明,三因素对所制备产物光催化效率的影响关系为:[Bi³⁺]>T>t,优化的工艺参数为[Bi³⁺]=5mmol/L、T=150℃、t=10h。鉴于[Bi³⁺]对所制备产物光催化效率的影响最大,在温度T和时间t不变的情况下,进一步将[Bi³⁺]细化为4mmol/L、5mmol/L和6mmol/L,设计三个实验。结果表明,当[Bi³⁺]为4mmol/L时,光催化效果最好。最终优化的BiVO₄制备工艺参数为:[Bi³⁺]=4mmol/L,T=150℃,t=10h。最后,研究花状BiVO₄的生长与时间的依赖关系,结果表明,随着反应时间的增加花状BiVO₄由小长大,花状结构的饱满度增加,但是反应时间继续增加有Bi₂O₃的生成。3、基于最终优化的工艺参数,Ag₂S原位沉积10h制备出Ag₂S/BiVO₄复合材料,在可见光照射下,光催化120min对OTH的降解效率为65.85%。Ag₂S/BiVO₄复合材料在紫外灯下照射5h时还原成Ag/Ag₂S/BiVO₄复合材料,其光催化效率为73.20%。BiVO₄,Ag₂S/BiVO₄和Ag/Ag₂S/BiVO₄三种物质的光致发光光谱强度逐渐降低,显示电子和空穴的分离效率逐渐提高,表明异质结和Ag纳米颗粒的等离子效应有利于光催化效率的提高。