随着人们环境意识的与日俱增,世界各国对燃油中的氮含量提出了更严格的要求。光催化技术因其成本低廉、清洁、高效等优点成为极富潜力的深度脱氮方法。本文通过静电纺丝法制备了Bi₂O₃纳米纤维、Pd/Bi₂O₃纳米纤维以及BiFeO₃/Bi₂O₃异质结纳米纤维,并以吡啶/石油醚溶液作为模拟油,对所获纳米纤维的光催化性能进行了系统地探究。主要研究内容及结果如下:首先,研究了聚丙烯腈（N,N-二甲基甲酰胺,PAN）浓度、Bi（NO₃）₃浓度、纺丝电压、接收距离、喷射流量等因素对Bi₂O₃纳米纤维的影响。结果表明,当PAN浓度过低时不能形成纤维而是以水珠的形式到达接收装置,当其浓度过高时纤维直径又变大。随着Bi（NO₃）₃浓度的增加纤维直径呈现先减小后增大的趋势,这可以凭借电场力和表面张力来解释。电压、接收距离和射流流量也是不可忽视的影响因素,在PAN浓度10 wt%,Bi（NO₃）₃浓度0.06 g/mL,电压16 kV,接收距离15 cm,喷射流量0.2 mL/h时,可获得直径均匀、表面光滑,直径分布约在196 nm的Bi₂O₃纳米纤维。为了提高Bi₂O₃纳米纳米纤维的光催化活性,合成了Pd/Bi₂O₃纳米纤维,研究了Pd掺杂量对Bi₂O₃纳米纤维结构及光催化性能的影响,并初步探讨Pd掺杂增强Bi₂O₃纳米纤维光降解能力的原因。结果表明,在Pd掺杂量≤1.0 at%时,所得Pd/Bi₂O₃纳米纤维拥有稳定的单斜α-Bi₂O₃结构,未见其它物相。Pd掺杂可使Bi₂O₃纳米纤维晶粒细化,有利于获得大比表面积的光催化剂,并拓宽其光响应范围,显著的提高催化剂的光催化活性。当Pd的掺杂量为0.5 at%时,Pd/Bi₂O₃纳米纤维表现出最杰出的光催化脱氮性能,光照60 min吡啶的降解率可达84.9%。进一步增强Bi₂O₃纳米纤维的光催化能力,降低合成光催化剂成本,制备了BiFeO₃/Bi₂O₃异质结纳米纤维。结果表明,随着BiFeO₃含量的增加BiFeO₃/Bi₂O₃异质结带隙逐渐降低,带隙的减小有利于拓宽BiFeO₃/Bi₂O₃中空复合纳米纤维的光谱响应范围,从而提高其在可见光区的光催化脱氮的性能。当Bi³⁺与Fe³⁺的摩尔比为2:1时,所得异质结中空纳米纤维的光催化脱氮活性最佳,光照60 min吡啶的降解率可达89.6%,比纯Bi₂O₃纳米纤维提高了40.2%。在可见光照射下,BiFeO₃/Bi₂O₃异质结纳米纤维光降解吡啶的反应均符合一级反应动力学,其主要活性物质为h⁺。