纳米Bi₂O₃是一种很有应用前景的光催化剂,而粒径和形貌对其吸附和光催化性质有很大的影响。目前,纳米Bi₂O₃的粒径和形貌对其吸附和光催化降解盐基品红的规律还不清楚。本文从理论和实验两方面探讨了纳米颗粒的粒度和形貌对吸附和光催化性能的影响。在理论方面,通过球形和线形纳米材料的吸附动力学和热力学理论,分别研究了粒度对两种形貌纳米材料的吸附动力学参数、标准平衡常数和热力学性质的影响规律和机理;通过引入形貌因子,得到了球形和线形纳米材料吸附动力学和热力学的理论通式,研究了形貌对吸附动力学参数、标准平衡常数和吸附热力学性质的影响规律和机理。实验上,研究了纳米Bi₂O₃的粒度和形貌对其吸附和光催化降解盐基品红的性质的影响。结论如下:（1）采用溶剂热法和水热法可分别制备出不同直径的球形和线形纳米Bi₂O₃。对于球形纳米Bi₂O₃,碱源的种类和用量、表面活性剂的用量以及反应釜的体积对其粒径都有一定的影响。其中,以氢氧化钾为碱源制备的纳米Bi₂O₃的粒径较小,产物粒径随着氢氧化钾用量的增多而减小,随着表面活性剂用量的增多而减小,随着反应釜体积的增大而增大。对于Bi₂O₃纳米线,硝酸的浓度、体积和反应时间对产物形貌都有一定的影响,反应时间是影响直径的关键因素,产物的直径随着水热时间的延长而减小。（2）在吸附动力学方面:球形和线形纳米Bi₂O₃的吸附速率常数k均随着直径的减小而增大,吸附活化能Ea和指前因子A则随着直径的减小而减小,且lnk,Ea和lnA均与直径的倒数d-1呈现良好的线性关系。在相同的直径下,球形纳米Bi₂O₃的k大于线形的,而线形的Ea和lnA则大于球形。两种形貌的lnk的差异和Ea的差异均是由表面张力和形貌因子共同影响的,A的差异是由表面张力的温度系数和形貌因子共同影响的。（3）在吸附热力学方面:两种形貌纳米Bi₂O₃的标准平衡常数（?）均随着直径的减小而增大,标准摩尔吸附吉布斯能Δads（?）,标准摩尔吸附焓Δads（?）和标准摩尔吸附熵Δads（?）均随着直径的减小而减小,且ln（?）、Δads（?）、Δads（?）和Δads（?）均与d-1有良好的线性关系。在相同直径下,球形纳米Bi₂O₃的ln（?）大于线形,而线形的△ads（?）、Δads（?）和Δads（?）均大于球形。两种形貌的ln（?）的差异和△ads（?）的差异均是吸附前后由表面张力的差异和形貌因子共同影响的,Δads（?）的差异主要是由形貌因子决定的,Δads（?）的差异是由吸附前后表面张力的温度系数的差异和形貌因子共同影响的。两种形貌纳米Bi₂O₃摩尔表面吉布斯能Gms,摩尔表面焓Hms和摩尔表面熵Sms均随直径的减小而增大,且Gms,Hms和Sms均与d-1有线性关系。在相同直径下,线形纳米Bi₂O₃的Gms,Hms和Sms均大于球形。直径越小,形貌对表面热力学性质的影响越显著。（4）在光催化方面:两种形貌的纳米Bi₂O₃对盐基品红的光催化降解率和降解速率常数都随着直径的减小而增大。在相同直径下,球形纳米颗粒的吸附率、吸附速率常数、光催化的降解率以及降解速率常数均大于纳米线的。通过吸附和光催化动力学级数的对比,发现吸附是纳米Bi₂O₃光催化降解盐基品红的速控步骤,此情况下,可以通过提高其吸附性能来提高整体的光催化效果,此研究可以对提高光催化剂的催化性能提供一种新思路,具有一定的指导意义。本文的纳米吸附动力学和热力学理论能定量和定性的反映纳米颗粒的粒度和形貌对吸附的影响规律。理论和实验研究为纳米吸附剂和光催化剂的研究和应用提供了重要的理论指导和实验参考。