能源短缺,环境污染以气候变暖是制约人类社会发展的三大问题,而光催化技术作为一种有效的能源转化及环境污染处理的潜在技术,能够解决这三类问题。光催化材料是光催化技术的核心载体,因此设计高效的半导体催化剂成为光催化领域研究的重点内容。在众多半导体光催化材料中,溴氧化铋（BiOBr）以其独特的层状结构进入了研究者的视野。但是BiOBr也存在许多不足之处,如可见光吸收不足,光生电子与空穴容易发生复合以及光生电子寿命短等问题,这些问题都极大地限制了BiOBr半导体在光催化领域的应用。因此,亟需对BiOBr进行改性来提升其光催化活性。本论文主要是通过以糖分子为模板剂通过表面修饰的方法来增加BiOBr的活性位点,同时降低光生电子和空穴的复合率,以及通过构建表面缺陷的方法拓展光吸收范围,从而增强其光催化活性。我们采用含有大量羟基的内消旋赤藓醇来修饰BiOBr的表面原子结构,从而使催化性能的显著提升。在本论文中,以五水硝酸铋和溴化钾为原料,以内消旋赤藓醇为模板剂,通过水热法制备出含有表面羟基的BiOBr纳米片。内消旋赤藓醇中的羟基在反应过程中与溴离子结合,从而在BiOBr的表面留下印迹,形成大量的表面羟基活性位点。同时,与未添加表面修饰剂合成的BiOBr相比,添加修饰剂后由于羟基与溴离子结合,使得BiOBr片层厚度大幅降低,并有效抑制了光生电子与空穴的复合。表面活性位点的增加和光生载流子寿命延长都使得BiOBr的光催化活性显著提升。为了进一步研究不同表面修饰剂对BiOBr表面原子结构和催化性能的影响,我们以多种糖分子为模板剂,利用羟基对BiOBr表面进行修饰的通用性,我们选择以不同糖类（葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖以及乳糖）为表面修饰剂来研究该方法的通用性。与传统的水溶剂制备的BiOBr相比,在引入糖分子后BiOBr纳米片厚度明显变薄,有效地降低了光生电子与空穴的迁移距离。此外,糖分子中的羟基在BiOBr表面形成的羟基印迹也大幅增加,这些羟基印迹在光催化反应中易于形成活性基团—羟基自由基。实验结果表明,羟基表面修饰是一种通用的提升BiOBr光催化活性的方法。最后,狭窄的可见光吸收范围限制了BiOBr广泛应用。为了拓展其可见光吸收范围,我们通过构建溴缺陷来引入其可见光吸收。由于直接去除Br离子非常困难,因此我们采用间接法构建其空位。首先在BiOBr中引入碘离子形成BiOBr1-xIx固溶体,然后根据铋溴键以及铋碘键的键能不同,通过热处理的方法使Bi-I键断裂从而让碘离子挥发,形成缺陷位。通过该方法不仅拓展了BiOBr可见光吸收范围,而且还在其表面引入空位缺陷,增加了反应的活性位点,同时抑制了光生电子与空穴的复合,使得催化剂表现出优异的光催化性能。