随着现代社会经济的发展,追求安全健康的生活环境已成为人类的共同目标。近年来,环境中的微生物污染问题对世界构成严峻的挑战,因此,迫切需要寻找新型的抗菌材料。无机光催化抗菌材料具有活性高,热稳定性好,毒副作用小,价格低廉等特点,已成为研究热点。本文以铋系光催化材料为主,采用氧化铋（Bi₂O₃）,卤氧化铋（BiOX）和碳量子点（CQDs）为原料,分别制备了β-Bi₂O₃@BiOBr、β-Bi₂O₃@BiOI和CQDs/β-Bi₂O₃@BiOI复合材料,旨在提高复合物中光生载流子的分离效率,拓宽对可见光的吸收范围,增强光催化活性,并对其组成、形貌、结构、光电性能和光催化抗菌性能进行了分析探讨,通过捕获实验阐明了光催化抗菌机理。本文具体研究内容如下:（1）通过超声法成功制备了核-壳结构β-Bi₂O₃@BiOBr复合光催化剂。采用XRD、TEM、SEM、HRTEM和XPS等表征手段分析了复合材料的组成、形貌与结构,结果表明β-Bi₂O₃@BiOBr复合物被成功制备;PT和EIS表明β-Bi₂O₃@BiOBr复合物可以使e^--h⁺对有效分离;LED灯光下的光催化抗菌实验结果显示,β-Bi₂O₃@BiOBr复合物能够在40分钟内将E.coli完全杀灭,在50分钟内将S.aureus完全杀灭,并且β-Bi₂O₃@BiOBr复合物的杀菌效果优于单体β-Bi₂O₃和BiOBr;SEM结果表明E.coli的结构和形态在光催化剂的作用下逐渐被破坏,LSCM进一步表明随光照时间延长,E.coli被灭活的越多;结合活性物种捕获实验结果和能带结构,阐明了β-Bi₂O₃@BiOBr的光催化抗菌机理,·OH、e^-和h⁺均为活性物种,其中h⁺在抗菌过程中发挥主要作用。（2）通过超声法成功制备了核-壳结构β-Bi₂O₃@BiOI复合光催化剂。采用XRD、TEM、SEM、HRTEM和XPS等表征手段分析了复合材料的组成、形貌与结构,结果表明β-Bi₂O₃@BiOI复合物被成功制备;PT和EIS表明β-Bi₂O₃@BiOI复合物可以使e^--h⁺对有效分离;LED灯光下的光催化抗菌实验结果显示,β-Bi₂O₃@BiOI复合物能够在30分钟内将E.coli完全杀灭,在40分钟内将S.aureus完全杀灭,并且β-Bi₂O₃@BiOI复合物的杀菌效果优于单体β-Bi₂O₃和BiOI;SEM结果表明E.coli的结构和形态在光催化剂的作用下逐渐被破坏,LSCM进一步表明随光照时间延长,E.coli被灭活的越多;结合活性物种捕获实验结果和能带结构,阐明了β-Bi₂O₃@BiOI的光催化抗菌机理,·OH、e^-和h⁺均为体系活性物种,其中h⁺在抗菌过程中发挥主要作用。（3）通过超声法成功制备了核-壳结构CQDs/β-Bi₂O₃@BiOI三元复合光催化剂。采用XRD、TEM、HRTEM和XPS等表征手段分析了复合材料的组成、形貌与结构,结果表明CQDs/β-Bi₂O₃@BiOI复合物被成功制备;DRS结果说明CQDs的引入能够增强材料对可见光的吸收;PT和EIS表明CQDs与β-Bi₂O₃@BiOI的协同作用可以使e^--h⁺对有效分离;LED灯光下的光催化抗菌实验结果显示,CQDs/β-Bi₂O₃@BiOI复合物能够在20分钟将E.coli完全杀灭,在40分钟将S.aureus完全杀灭,CQDs/β-Bi₂O₃@BiOI三元复合物的杀菌效果明显优于单体β-Bi₂O₃、BiOI和17.5%β-Bi₂O₃@BiOI二元复合物;SEM结果表明E.coli的结构和形态在光催化剂的作用下逐渐被破坏,LSCM进一步表明随光照时间延长,E.coli被灭活的越多;结合活性物种捕获实验结果和材料的能带结构,阐明了CQDs/β-Bi₂O₃@BiOI的光催化抗菌机理,·OH、e^-和h⁺均为体系活性物种,其中h⁺在抗菌过程中起主要作用。