近年来，经济的快速发展使人们的生活水平得到大幅度提高，但与此同时，环境污染问题却日益严重，成为公众关注的焦点。在我国，绝大部分地区都存在严重的水污染问题，各种水处理技术应运而生。在众多水处理技术中，吸附法由于经济、易操作等特点得到了广泛的应用。但是，传统的吸附剂在吸附污染物后不易分离，将为潜在的二次污染源。因此，开发便于回收、可再生利用的吸附剂是目前的研究方向。与此同时，由于可以利用太阳能氧化分解污染物，光催化逐渐成为一种新兴的技术，其核心是高效、绿色催化剂的制备。然而，由于带隙较宽，一些传统的催化剂(如TiO2、ZnO)无法充分利用太阳能，在工业上的应用也受到限制。为了充分发挥光催化技术在环境污染治理方面的优势，设计和开发高效的、太阳能利用率高的新型光催化剂是必然趋势。
　　铋系半导体是近年来广受关注的一类新型催化剂。其中Bi2O2CO3具有特殊的层状结构，通过简单改性就可以成为高效的催化剂，因此逐渐被人们研究并广泛应用于光催化领域。但是Bi2O2CO3应用于吸附技术中的例子寥寥无几。如果对Bi2O2CO3进行改性，使其表面带有电荷，就可以实现水中带电荷污染物(例如离子型染料)的去除。
　　除Bi2O2CO3以外，BiOCOOH和BiOX(X=Cl、Br、I)均具有特殊的层状结构、合适的带隙及较好的光催化活性，通过改性可以进一步提高BiOCOOH和BiOX的光催化性能。本研究通过形成异质结对BiOCOOH和BiOBr进行改性，制备出了新型SnO2/BiOCOOH和BiOAc/BiOBr复合光催化剂，对催化剂的物相结构、形貌、表面官能团、光学性质等进行了系统表征，通过对一些染料和药物等污染物的降解系统评价了其光催化活性，并通过检测反应系统中的活性物种，提出了可能的光催化机理。主要研究内容和结论如下：
　　(1)以Bi(NO3)3.5H2O、Na2CO3和柠檬酸(CA)为原料，通过水热法制备了磁性CA/Bi2O2CO3/Fe3O4新型吸附剂。该吸附剂表现出对亚甲基蓝(MB)优异的吸附性能，在10min内其吸附率可达到70%。有趣的是，解吸过程由可见光触发，在4h内约99%的MB释放回溶液中。此外，吸附剂可以通过磁铁从溶液中回收，经过简单的水热过程实现再生。经过两个再生循环，仍然保留了大约60%的吸附率和63%的解吸能力，在污染物回收和资源化利用方面具有广阔的应用前景。
　　(2)采用简单的一步水热法合成SnO2/BiOCOOH新型花状复合光催化剂，并对材料进行全面的表征。SnO2/BiOCOOH表现出对罗丹明B(RhB)和盐酸左氧氟沙星(LVF)出色的降解性能。具体地，在5WLED灯(λ＞390nm)照射下，在30min内，RhB的降解率达到98.5%，约85%的LVF在60min内被降解。自由基捕获实验和ESR测试表明，光催化过程中的主要活性物种是光生空穴(h+)。最后，根据实验结果提出了可能的光催化机理。
　　(3)在室温下以Bi2O3为原料合成BiOAc，将一定量的BiOAc与BiOBr进行复合，制备出不同质量比的BiOAc/BiOBr复合光催化剂。BiOAc的引入改善了BiOBr的微观形貌，形成玫瑰花状结构的BiOAc/BiOBr，且比表面积增加，有利于降解效率的提高。与单纯的BiOAc和BiOBr相比，BiOAc/BiOBr复合光催化剂对RhB和环丙沙星(CIP)均表现出更好的降解效果。对催化过程中活性物种和光催化机理的研究表明，BiOAc和BiOBr复合形成的p-n异质结提高了电子和空穴的分离效率。