环境问题和能源危机是当代社会所面临和急需解决的两个重大问题。半导体光催化技术由于可利用太阳能,氧化能力强,没有二次污染等优势迅速发展,然而传统光催化剂对太阳光的利用率低使得光催化技术发展缓慢,应用受到限制。因此,探究具有可见光响应的光催化剂成为该领域内的重点内容。半导体材料的光催化活性和其微观结构紧密相连,因此制备具有特殊结构和高比表面积的新型光催化材料成为获取高效的新型光催化剂的途径。近几年来,随着纳米光催化的发展,三维分级微纳米材料作为一个具有特殊结构的材料群体,因晶粒尺寸小和比表面积大等特点引起了众多科学研究者的兴趣。碘氧化铋因具有高度各向异性的层状结构、较窄的禁带宽度可有效利用太阳光,成为备受关注的一种可见光催化剂。本论文采用水热法(溶剂热法),通过改变反应条件或者添加尿素和甲酸制备BiOI光催化剂,采用XRD、SEM、UV-vis DRS、BET等表征手段对样品进行表征,分析了反应条件和添加剂对样品的物相结构、形貌特点、禁带宽度、比表面积的影响并研究了样品的光催化性能,从而为开发和制备新型的可见光光催化剂提供理论基础和实验条件。本论文的研究内容主要包括以下三部分:(1)采用水热法制备了不同形貌BiOI样品,系统地研究了反应条件pH值对相结构、微观形貌、比表面积及光学性能的影响。研究结果表明,当pH=1～10时,所制备的样品为四方晶相BiOI,随着pH值的增大,BiOI片状结构的尺寸变小变薄,进而聚结成微球状,当pH=10时,微球中的网状结构开始消失,片状开始变厚,当pH=13时,生成正交晶相的Bi5O7I。其生长机理主要是pH和自组装的共同作用。在可见光下降解甲基橙(MO)探究了其光催化活性,研究表明当pH=7时,样品的光催化性能最好,好的催化性能与其高比表面积和晶粒尺寸有关。(2)采用溶剂热法通过添加尿素首次制备出具有双层结构的BiOI微米球,研究了尿素对BiOI相结构、微观形貌、比表面积及光学性能的影响。研究结果表明,所制备的样品均为四方晶相的BiOI,不添加尿素时,样品为不规则的花状结构,易团聚;添加尿素后,样品呈两类尺寸不一的微米球,形貌规整,尺寸均一且分散性较好。通过时间序列实验分析了三维球状结构BiOI生长机理,说明尿素在反应过程中对晶体的成核、生长及自组装过程有着重要影响。在可见光照射下光降解甲基橙(MO)和罗丹明B(RhB),探究了其光催化活性,研究表明添加尿素后,样品的光催化活性降低,与其较宽的禁带宽度和晶粒尺寸有关。(3)采用溶剂热法向反应体系中加入甲酸制备了具有三维结构BiOI微米球,系统研究了甲酸对BiOI相结构、微观形貌及比表面积的影响。研究结果表明,所制备的样品均为四方晶相的BiOI,不添加甲酸时,样品为不规则的花状结构,易团聚;添加甲酸后,样品为大尺寸的微米球和小尺寸的类微米球,形貌规整,尺寸均一且分散性较好。通过时间序列实验研究三维球状结构BiOI形成机理,说明甲酸对晶体的成核、生长及自组装过程起着关键的作用。在可见光照射下光降解甲基橙(MO)和罗丹明B(RhB),探究了其光催化活性,研究表明添加甲酸后,样品的光催化活性降低,与其小的比表面积和晶粒尺寸有关。