重金属排放和污染一直以来是我国水体、土壤和生态安全的主要威胁,特别是在污染物扩散和生物链集聚效应影响下,其治理难度和危害严重性不可估量。因此,从源头控制重金属排放,是环境保护的首要任务之一。以铬污染为例,冶炼、电镀、制革、印染等行业会产生大量含铬废水。其技术处理核心是将易迁移、强致癌性的Cr（Ⅵ）还原为毒性小100倍、易于形成Cr（OH）₃沉淀的Cr（III）。光催化由于可以利用太阳光为驱动力、不产生二次污染,在还原减毒重金属领域引起研究者广泛的关注。开发新型可见光催化材料,提升太阳能利用率,是环境保护的重要任务之一。金属钒酸盐作为一种典型的多钒氧化物,已被广泛用于半导体光催化领域。目前研究较多的光催化剂包括:钒酸铋（BiVO₄）、钒酸铁（FeVO₄）、钒酸银（Ag₃VO₄）。但是单一的金属钒酸盐光生电子-空穴容易复合,光催化性能仍有待提升。通过引入其他光催化剂,构建导带、价带位置匹配的异质结,有望抑制光生电子-空穴复合、提升光催化性能。本研究首先以BiVO₄-FeVO₄为基础,采用高温煅烧法引入C₃N₄得到BiVO₄-FeVO₄/C₃N₄复合光催化剂。通过对其结构、光电化学性质和光催化性能研究发现:相比于BiVO₄-FeVO₄和纯的C₃N₄,BiVO₄-FeVO₄/C₃N₄三元复合物具有最强的光电响应和最小的阻抗环半径。因此,光生电子-空穴对最容易生成、分离和转移。此外,针对模拟含Cr（Ⅵ）废水处理,三元复合催化剂具有最佳的还原效率。以优化制备的BiVO₄-FeVO₄/C₃N₄为催化剂（1 g/L）,在弱酸性条件下（pH 4.12）,可见光照射140分钟,Cr（Ⅵ）还原率接近100%,且经过五次循环实验,催化活性几乎未降低。进一步,以BiVO₄-Ag₃VO₄为基础,其制备过程中同步引入C₃N₄,得到BiVO₄-Ag₃VO₄/C₃N₄三元复合催化剂。同样,通过对其结构、光电化学性质和光催化性能研究发现:相比于BiVO₄-Ag₃VO₄和纯C₃N₄,BiVO₄-Ag₃VO₄/C₃N₄具有最强的光电响应以及最小的阻抗环半径,针对模拟含Cr（Ⅵ）废水处理,具有最佳且稳定的还原效率。相同反应条件下,可见光照射80分钟,Cr（Ⅵ）还原率即达100%,性能优于BiVO₄-FeVO₄/C₃N₄体系。此外,以FeVO₄-C₃N₄为基底,通过室温沉淀负载AgI得到AgI/FeVO₄-C₃N₄,进一步采用原位紫外还原法,使AgI部分分解,得到Ag@AgI/FeVO₄-C₃N₄多元异质结。Ag⁰的引入,能显著提升催化剂的可见光吸收,由此带来的金属Plasma效应,能够进一步提升光电响应、促进光生电子-空穴分离。针对模拟含Cr（Ⅵ）废水处理,还原效率大幅提升。相同反应条件下,可见光照射50分钟,Cr（Ⅵ）还原率即达100%。