近几十年来,二氧化钛由于具有生物和化学惰性、强氧化性、无毒性等特点被广泛用于空气和水的净化。但是,由于它的带隙为3.2eV(锐钛矿),因此只有少量的太阳辐射可以被二氧化钛吸收。所以开发新一代可见光半导体光催化剂是当前光催化领域的一个研究热点。近几年,有很多论文阐述了铋系化合物可以在可见光下降解有机污染物。在不同的铋系化合物中,钼酸铋被证实有可见光光催化活性。但是,钼酸铋吸收范围是紫外线到少于500 nm的可见光。因此仍有超过50%的太阳光谱未被利用。为了解决这个问题,研究者做了大量的工作来提高钼酸铋的光催化性能。本论文主要研究了钼酸铋光催化剂的合成,并以此为基础,分别通过掺杂稀土离子对钼酸铋进行改性以及复合石墨烯材料获得钼酸铋/石墨烯异质结,以提高钼酸铋的光催化性能。研究内容分为三个部分:采用溶剂热法合成花状三维球形钼酸铋,并通过控制体系反应温度、溶剂用量和煅烧的方法控制钼酸铋的形貌及结晶度,考察不同反应条件对光催化降解常见有机染料污染物活性的影响。实验结果表明,将钼酸铋用400℃煅烧3 h之后,光催化效果最好。利用溶剂热法和非晶态络合法制备钼酸铋,通过掺杂上转换材料铒,并利用其上转换性能将吸收的红外线及长波辐射转换为可被基体材料所吸收的可见光,从而最大限度地提高其光响应范围及光催化活性。实验结果表明,两种方法制备的钼酸铋,当Er3+的掺杂量在1.0 mol%左右时,钼酸铋材料的催化活性最高。采用改良hummer法制备氧化石墨烯,为后续的负载实验做准备,在此基础上将氧化石墨烯引入反应体系,根据氧化石墨烯添加量的不同,探究其对复合物结构和形貌的影响,以及催化性能之间的关系。实验结果表明,GO负载量为1 wt%的样品具有最高的光催化活性。