铋系光催化材料由于禁带宽度比较窄,能够吸收利用可见光产生电子-空穴对,越来越多地受到研究者的关注。其中复合氧化物型催化剂由于其晶体结构和电子结构的多样性,可能同时具有对可见光的响应和高的光生载流子移动性,而成为铋系光催化剂最有潜力的高效光催化剂。BiVO4虽然禁带宽度(Eg)较小(～2.4 eV),但是单独使用作为光催化剂时,光生电荷分离效率较低,这限制了其在光催化领域的广泛应用。BiOCl则恰恰相反,具有较高的光生电子-空穴对分离效率和光生载流子转移率,但是光响应范围窄、光催化反应机理复杂、可见光活性低。本文针对BiV04和BiOCl两种铋系光催化材料的特点,从价带结构、光学性能、光催化特性、光电特性等方面进行了初步的研究和探讨。主要研究内容如下:1.通过水热法和溶剂热法分别合成了不同形貌的单斜相BiVO4光催化材料。在水热条件下成功合成了 BiVO4,并在TiCl4和CTAB存在的条件下分别合成了片状和树枝状的BiV04。溶剂热法合成了 BiVO4纳米颗粒,并详细探讨了溶剂和反应温度对溶剂热反应的影响。2.进一步合成了 Bi/BiVO4/V2O5复合光催化材料。溶剂热法合成的BiVO4纳米颗粒,在还原气氛(Ar-H2)中经过高温煅烧成功合成了 Bi/BiV04/V205复合光催化剂。通过XRD、Raman、X-射线光电子能谱证实了复合物的组成。通过光催化产氧实验对产物的光催化性能进行表征。相对于Bi2V05.5/BiV04/V205(真空气氛中热处理得到)和BiO/BiV04/V2O5(空气气氛中热处理得到)两种复合材料,Bi/BiV04/V205具有更优异的光催化产氧性能(2413 μmol·g-1h-1)。这是因为还原气氛下金属铋(Bi)的生成大大提高了产物中光生载流子的转移率。3.溶剂热法制备了BiOCl纳米片状光催化剂,并进一步合成了BiVO4/BiOCl复合光催化剂。在DMF/H2O溶剂中成功制备了 BiVO4/BiOCl复合光催化材料,复合物中BiOCl组分的含量可以通过改变盐酸的加入量来调控。相对于BiVO4,BiVO4/BiOCl复合光催化剂对罗丹明B(RhB)具有更高的光催化降解效率。BiVO4和BiOCl之间能够形成p-n结,p-n结附近形成的内电场能有效抑制电子和空穴的复合,提高了 BiVO4光生电荷的分离效率。