含铋光催化材料属于非TiO₂半导体光催化材料中的一种,在光傕化污水处理、清洁室内空气、光催化分解水、有机合成及光催化还原二氧化碳等方面拥有广阔的应用前景。在室温下,单斜相α-Bi₂O₃的禁带宽度较好（2.6 eV）且为热力学稳定相,因此更加容易制备、工业化生产,同时α-Bi₂O₃成为最为高性能且低成本的光催化剂之一。BiVO₄作为一种新型可见光响应型光催化材料,由于具有较窄能隙、较高可见光催化活性等优点引起了人们广泛的关注。卤氧化铋是一类V-VI-VII化合物半导体,由许多[X-Bi-O-Bi-X]单层沿着（001）方向通过范德瓦尔斯力相互作用而排列成层状结构,铋氧层内铋和氧的共价键作用与卤原子层之间范德瓦尔斯力的差别,导致其高度各向异性的结构、电子、光学和机理等性质。同时本文采用最为有效的改性光催化剂的手段之一—构建异质结,有效地提高了铋基光催化剂光催化性能。本文主要构建了三种铋基光催化异质结分别为:α-Bi₂O₃/BiOBr,BiVO₄/BiOI和BiOI（010）/BiOCl（001）。1.以α-Bi₂O₃为原料,通过化学转变法制得不同配比的α-Bi₂O₃/BiOBr。模拟太阳光照射210 min后,α-Bi₂O₃/BiOBr光催化降解罗丹明效率达到90%,而纯α-Bi₂O₃和BiOBr光催化性能分别为17%和26%。同时,通过光催化降解实验确定异质结内最佳组分配比。荧光光谱与紫外漫反射结果表明α-Bi₂O₃/BiOBr的禁带宽度相比于纯相减小。通过对样品形貌进行表征,异质结内形成以超薄BiOBr（约为3层）为壳,α-Bi₂O₃为核的核壳结构。这种结构使得α-Bi₂O₃/BiOBr比表面积增大38.70 m²/g,远远大于α-Bi₂O₃（9.04 m²/g）和BiOBr（18.49 m²/g）。通过价带补偿法计算其能带结构排列,价带顶电势差（ΔE_V）为0.88 eV,导带底差值为0.92 eV,确定α-Bi₂O₃/BiOBr异质结内电子转移方向。2.本文利用水热法成功制备BiVO₄,并通过化学转变法制得不同组分配比BiVO₄/BiOI异质结（1:0.25,1:0.5,1:0.75,1:1）。通过光催化降解罗丹明B,确定其最佳配比,100 min时,光催化效率到达95%,同样条件下,单一组分光催化剂BiVO₄和BiOI的光降解效率分别为48%和23%。同时,CM2的光降解速率为0.0317 min^-1,远高于纯BiVO₄(0.0032 min^-1)和BiOI(0.0047min^-1)。UV-DRS和PL结果表明,BiVO₄/BiOI（001）可见光吸收范围增大。通过价带补偿法分析异质结内能带排列,BiVO₄的VBM和BiOI的VBM的能量差为2.22 eV,CBM差值为1.67 eV,确定异质结内电子转移方向。3.通过水热法制备纯相BiOI并通过化学转变制得不同面暴露和不同配比的BiOI（010）/BiOCl（001）（1:1,2:1,4:1,10:1）。使用模拟太阳光、可见光、紫外光分别进行光催化降解甲基橙（MO）,发现I^-:Cl^-=4:1为最加配比,模拟太阳光照射5 h后纯BiOI,BiOCl和ICl41的降解效率分别达到10.0%,19.8%和72.2%。可见光（>420 nm）下,ICl41样品同样表现出了最高的甲基橙降解率（5h,38.9%）。ICl41比表面积为33.0749 m²/g,远高于其他样品。实验室光源下,复合物的光催化性能明显高于纯相物质。通过XPS手段确定了样品价带顶分别为BiOI（0.30 eV）,BiOCl（1.09 eV）,ICl41（0.30 eV）。通过分析其能带排列,证实BiOI/BiOCl异质结有效分离光生电子空穴,同时较大的比表面积有利于光催化的进行。