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制药废水由于含有大量药物、制药原料和药物合成中间体,进入水体后导致污染物留存时间长、难降解、毒性大等问题,对生态系统和人类的健康造成严重的威胁,因此,去除制药废水中典型污染物如酚类和药物是目前亟需解决的环境问题。光催化技术由于其高效、低成本、无二次污染等特点,具有广泛的应用前景。其中,一种Aurivillius型光催化材料钨酸铋（Bi2WO6）因其独特的层叠式结构和可见光催化活性,得到研究者的关注。但是,Bi2WO6自身存在比表面积小、纳米颗粒易团聚、光生电子-空穴复合等缺点,对此,人们试图通过改性Bi2WO6的方法,例如金属离子掺杂、复合其他半导体、制造缺陷、增加高能暴露晶面等,以达到增强光催化性能的目的,实现对污染物的高效去除。本文以Bi2WO6光催化剂为研究对象,采用溶剂热法和水热法合成出4种不同方法改性的Bi2WO6光催化剂,包括复合半导体、制造氧空位、增加暴露晶面以及耦合氧空位与高暴露晶面,并对合成材料的结构、形貌、光催化性能等进行表征和测试,研究不同改性方法对Bi2WO6结构、形貌以及光催化活性的影响机制;通过改性Bi2WO6光催化剂在可见光下对多种制药废水典型污染物的光催化降解能力来评价材料的催化性能,并深入探究光催化降解的反应机理。研究所得的主要结果如下:（1）采用溶剂热法与高温煅烧法合成C3N4-Zn/Bi2WO6三元复合光催化剂。研究表明,在Zn掺杂量为11%,前驱体DCD加入量为2 g,煅烧温度为520°C时,合成的C3N4-Zn/Bi2WO6复合光催化剂具有最佳的催化性能,可见光照射120 min时的降解率为92.5%,而且降解速率比纯Bi2WO6和纯C3N4分别约提高3.5倍和16.6倍。光学与光电化学结果表明,最佳条件合成的C3N4-Zn/Bi2WO6具有最高的可见光响应和载流子分离效率。活性物质分析表明反应体系中活性物质的贡献顺序为·O2->h+>·OH。C3N4-Zn/Bi2WO6的高催化活性是由于形成Z型结构,增强可见光吸收能力,有效地抑制电子和空穴的复合,降解机理是e-与O2反应形成·O2-,氧化游离的BPA分子。（2）采用一步水热法,以环糊精为改性剂,在Bi2WO6表面制造氧空位,得到富含OVs的Bi2WO6-x光催化剂。研究表明,β-CD改性后的Bi2WO6-x呈三维花状微球结构,由大量方形纳米片有序堆叠而成,最佳的改性剂添加量为10%（wt%）。Bi2WO6-x具有更大的比表面积和更快的光生电子-空穴分离速率,归因于其独特的花状结构与高浓度的界面OVs。降解酚类的实验结果表明,对于简单的苯酚分子,Bi2WO6-x在可见光照射60 min内降解率高达99%;对邻苯二酚和BPA的降解也较容易,降解率分别为88.1%和89.6%;但对含杂原子基团的对氯苯酚和对硝基苯酚降解效果稍差,降解率为78.2%和70.1%。活性物质分析表明反应的主要活性物质是·O2-、e-,h+和~1O2。实验还发现,酚类降解过程主要是自由基攻击苯环而发生氧化开环或羟基化,同时苯环也会发生还原加氢作用,生成环烃类物质;这个过程中大多数PCs被分解成无毒无害的物质,但对硝基苯酚和对氯苯酚则会先转化为毒性更强的中间产物,再转化为无毒物质。Bi2WO6-x的降解机理是位于导带上的e-还原吸附O2生成·O2-,多余的·O2-被价带上的h+进一步氧化成~1O2;留在价带上的光生h+也可以直接氧化PCs。（3）采用一步溶剂热法,合成Co3O4原位复合具有高暴露晶面{010}的Bi2WO6的Co3O4/Bi2WO6-010新型光催化剂。研究表明,Co3O4/Bi2WO6-010复合材料呈现蔷薇花状结构,由大量暴露{010}晶面的纳米薄片自组装而成;Co3O4的{110}晶面与Bi2WO6的{010}晶面原位复合,形成异质结结构。Co3O4/Bi2WO6-010在紫外光和可见光照射下,都能够有效降解HC;紫外光照射60 min的降解率为85.0%,但在可见光照射60 min时降解率高达97.3%,归因于复合材料在不同光源下的催化机制不同。产物分析表明,HC最容易发生的反应是侧链被氧化断键,而在更强氧化自由基作用下,HC的母核可以进一步被降解生成小分子物质。Co3O4/Bi2WO6-010在紫外光照射时主要发挥传统异质结作用,产生的活性物质是H2O2;但在可见光照射时,Co3O4/Bi2WO6-010的作用与Z型光催化剂相同,产生的活性物质则是·OH。经过分析,可见光下降解HC的机理是:HC分子光敏化产生e-,e-迅速转移到Bi2WO6的CB,而后与Co3O4的VB上的空穴复合,Bi2WO6的VB上留下的h+氧化H2O产生·OH,实现HC的彻底降解。（4）采用一步水热法,分别以Zn和Cu离子作为掺杂离子,合成高暴露{001}晶面耦合高浓度OVs的新型Bi2WO6光催化剂。研究表明,Bi2WO6-x-001（Zn/Cu）都呈现出高暴露{001}晶面的超薄纳米片结构,无杂质相,且催化剂表面存在大量OVs。研究发现,Zn离子是通过形成Bi-O-/W-O-Zn键掺杂在晶体内部和边缘,价态为+2;Cu离子则是通过取代晶体中的Bi原子掺杂在晶体内部,价态为+3。实验发现,Bi2WO6-x-001（Zn/Cu）对BZF、ATL、HC、CBZ的降解效果都有显著地提高,其中Bi2WO6-x-001（Zn）对HC和ATL的降解效果更好,可见光照射60 min时的降解率分别为99.7%和87.8%,而掺Cu3+的材料对HC和BZF的降解效果更好,降解率分别高达99.9%和99.3%。活性物质结果证实,·O2-是改性后光催化剂降解过程的主要活性物质,h+则由于被表面OVs捕获而对反应的贡献很小,但有效抑制e-与h+的复合。研究发现催化机理是:Zn2+或Cu3+的掺杂使Bi2WO6的CB能带上移,CB上的e-能够还原O2形成·O2-;掺杂Cu3+的样品由于高氧化态金属离子的存在而具有更强的催化氧化性能;此外,暴露{001}晶面促进形成超薄纳米片,使e-更快传递到表面吸附O2,显著提高光催化活性。降解产物分析表明,含苯环药物的降解过程主要是与苯环相连的侧链优先被自由基活化而断裂,在强氧化自由基作用下苯环也被逐步分解;但甾体类药物则是从侧链开始逐步氧化断裂,最后直至母核断键形成小分子物质。