利用太阳能的光催化技术在环境污染物去除方面具有巨大前景。由于具有独特的晶体结构、电子结构、对可见光响应以及光生载流子移动性高等特性,BiVO₄作为一种新型可见光催化剂受到了广泛的关注。然而,光生电子空穴对复合率高、还原能力低等问题成为进一步提升BiVO₄光催化活性的阻力。因此,本论文以BiVO₄为物质基础,通过构建异质结的方法提升其光催化性能,研究了BiVO₄基异质结光催化剂的光吸收能力、载流子分离能力以及光催化增强机理。主要内容如下:1.通过静电自组装法合成了可见光下具有优异光催化性能的BiVO₄/2D g-C₃N₄直接Z型异质结光催化剂。在可见光照射40 min后,所制备的BiVO₄/2D g-C₃N₄复合材料对罗丹明B（RhB）的降解率达到了93.0%,光催化反应速率分别是BiVO₄和2D g-C₃N₄的19.76倍和8.96倍。2.实验和第一性原理计算发现,BiVO₄/2D g-C₃N₄光催化剂有效的光吸收、大的比表面积以及BiVO₄和2D g-C₃N₄之间紧密接触的界面是复合材料具有高光催化性能的重要原因。其中,界面处电子耦合可以诱导电荷从2D g-C₃N₄转移到BiVO₄,形成内建电场和界面区域相反的能带弯曲,促使光生载流子的分离和传输。此外,BiVO₄/2D g-C₃N₄遵循直接Z型异质结电荷转移机制,该体系为电荷载流子提供了有效的转移路径,同时赋予了异质结强大的氧化还原能力。3.通过静电自组装法将BiVO₄负载到质子化g-C₃N₄（pCN）,然后通过原位沉积法成功地构建了可见光催化性能优异且稳定性良好的新型BiVO₄/p CN/AgI双Z型异质结光催化剂。可见光照射60 min后,BiVO₄/pCN/AgI对RhB的降解率为94.67%,远高于BiVO₄（1.74%）。4.新型BiVO₄/pCN/AgI双Z型异质结遵循直接双Z型电荷转移机制。由于BiVO₄、pCN和AgI之间的能带匹配,复合材料体系具有增强的可见光吸收能力,提高的光生电子空穴分离效率以及更强的氧化还原能力,从而提高了光催化活性。同时,自由基捕捉实验和ESR分析证实了复合光催化体系中产生的·O₂^-,h⁺和·OH活性物质。