半导体光催化材料由于在解决环境问题和世界能源问题上表现出的巨大潜力,而受到广泛的关注和研究。传统的光催化材料,如TiO₂、WO₃、ZnO等)的带隙较宽,只能被紫外光激发,且载流子复合严重,所以其可见光光催化活性较低。因此,探索发展具有可见光响应的高活性光催化材料很有必要。很多具有压电性的半导体因其存在内建电场能够促进光生电荷的定向分离,因而被用于光-压电协同催化。其中,部分层状结构的Bi系光催化材料,由于具有压电性能而吸引了大量研究者的研究兴趣。钛酸铋钠具有成本低廉,制备工艺简单以及良好的压电性能等特点,因此本文将研究不同形貌钛酸铋钠(Na_0.5Bi_0.5TiO₃和Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅)材料的光催化、压电催化以及协同催化活性与机理。首先采用水热法在不同矿化剂NaOH浓度下合成得到不同形貌Na_0.5Bi_0.5TiO₃,在矿化剂浓度较高（11 mol/L或12 mol/L）时,所得到的Na_0.5Bi_0.5TiO₃具有规则的立方体结构。为了增强Na_0.5Bi_0.5TiO₃的可见光吸收和光催化活性,采用水解法在Na_0.5Bi_0.5TiO₃表面原位沉积BiOI得到BiOI/Na_0.5Bi_0.5TiO₃异质结复合光催化剂,并在模拟太阳光进行甲基橙降解实验,结果表明BiOI/Na_0.5Bi_0.5TiO₃的光催化活性较BiOI和Na_0.5Bi_0.5TiO₃得到很大提高,Ti:I摩尔比为的BiOI/Na_0.5Bi_0.5TiO₃光降解性能最优。且对双酚A、苯酚和盐酸四环素等多种污染物的光催化降解实验也表明1:1BiOI/Na_0.5Bi_0.5TiO₃的光催化活性相对于两个纯相均有显著提升。此外本文通过莫特肖特曲线和紫外可见漫反射光谱确定了BiOI和Na_0.5Bi_0.5TiO₃的能带结构,并以此为基础提出了该异质结材料的光催化性能增强机理。在不同烧结温度和熔盐比例下制备得到不同形貌的Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅纳米片。SEM图片显示,其中烧结温度为800 ^oC的样品为均匀且规整的方形纳米片结构。压电与光激发降解四环素的实验结果表明,烧结温度为800 ^oC的Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅的光催化降解效率和压电降解效率相近。为了进一步提升其可见光吸收和催化性能,在Na_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅中掺杂了Fe、V、Sr等金属元素。金属元素的掺杂使得样品颜色变深,光吸收得到增强,同时也使材料的形貌发生变化,由纳米片变为纳米颗粒的团聚体。