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随着人类社会的发展，能源和环境问题也越来越多的影响和威胁着人类的生存和发展。光催化技术作为一种绿色高级氧化技术，在环境污染治理领域和能源开发方面都有着广泛的研究和应用。提高可见光利用效率和开发高效、稳定的光催化材料已经成为光催化领域的研究热点。本文以可见光响应新型光催化材料的设计、开发为重点，利用多种不同的金属元素对氯化氧铋基体光催化剂进行修饰改性，通过多种表征手段对材料的结构、组成和形貌进行分析，旨在提高光生载流子的分离效率，从而增强光催化材料的可见光催化活性，并深入细致的研究金属元素引入对本体催化剂结构和活性带来的影响。本文主要研究内容如下:
1.以金属基反应型离子液体[Omim]ZnCl3为前驱体，在乙二醇体系中采用一步法原位合成了Zn/BiOCl材料。运用XRD、SEM-EDS、FT-IR、Raman、PL、光电流、DRS等表征手段对材料进行表征。XRD和SEM-EDS分析说明，所合成光催化剂为Zn/BiOCl材料，光电流和PL分析表明Zn的改性掺杂能够有效的提高BiOCl基体材料的光生载流子的分离效率。在可见光和H2O2作用下Zn/BiOCl材料降解罗丹明B的实验表明Zn/BiOCl材料的活性明显高于单体BiOCl材料。Zn的掺杂量有一个最佳点，当前驱体中离子液体与硝酸铋的摩尔比为1∶1时得到的Zn/BiOCl的活性最高，15 min以后可达到96％以上。研究表明Zn的引入明显有助于RhB降解率的提升。
2.以金属基反应型离子液体[Omim]CuCl3为前驱体，在乙二醇体系中采用一步法原位合成了Cu/BiOCl材料。运用XRD、SEM-EDS、XPS、FT-IR、Raman、PL、光电流、DRS等表征手段对材料进行表征。XRD、XPS和SEM-EDS分析说明，所合成光催化剂为Cu/BiOCl材料，Cu是以Cu2+形式掺杂在BiOCl基体材料中。光电流和PL分析表明Cu的改性掺杂能够有效的提高BiOCl基体材料的光生载流子的分离效率。在可见光和H2O2作用下Cu/BiOCl材料降解亚甲基蓝的实验表明Cu/BiOCl材料的活性明显高于单体BiOCl材料。Cu的掺杂量有一个最佳点，当前驱体中离子液体与硝酸铋的摩尔比为5∶1时得到的Cu/BiOCl的活性最高，30 min以后可达到97％以上。此外，还具体论述了Cu2+的掺杂对基体材料的影响。
3.通过溶剂热法合成得到不同Pd含量Pd/BiOCl微球状光催化材料。采用XRD、SEM-EDS、TEM、FT-IR等测试方法对制备的光催化材料进行微观结构的表征分析。XRD、EDS和TEM分析表明Pd已经负载到BiOCl基体材料中。扫描电镜的结果表明Pd/BiOCl材料具有独特的花状结构形貌。光电流和PL测试说明Pd/BiOCl光催化剂相对于BiOCl单体具有更强的分离光生空穴和电子对的能力。在可见光照射下光催化降解罗丹明B的研究表明，Pd/BiOCl材料的光催化活性均比BiOCl单体材料好，掺杂0.1 wt％Pd的Pd/BiOCl材料具有最高的光催化活性，反应50 min降解率可达到98％。同时还探讨了可能的光催化反应机理。