作为自然界最重要的过程之一,生物固氮将太阳能转化为化学能,并以氨（NH3）为主要产物,这对于植物、动物和其他生命形式至关重要。人类迫切需要开发人工固氮方法来平衡全球氮循环。在此领域中,光催化提供了一种可持续的途径,光催化固氮是化学和非均相催化领域有潜力的研究方向之一。铋基光催化剂具有化学稳定性高、毒性低和成本低的特点;此外,高电导率和合适的固有带隙使它们具有良好的光激发活性,是近年来备受关注的半导体材料之一。为了扩大铋基光催化剂对光的响应范围,提高光生载流子和光生空穴的分离效率,以及改善其氧化还原能力,本论文设计并制备了基于溴氧铋的异质结复合光催化剂,并应用于光催化固氮实验,具体工作内容如下:（1）我们采用了原位还原的策略,通过两步溶剂热法成功地制备了铋纳米颗粒负载的溴氧铋,利用具有低电催化析氢反应（HER）活性的Bi构建肖特基光催化剂并将其应用于光照条件下氮气的还原。结果表明,通过溶剂乙二醇原位还原Bi3+可以在BiOBr纳米片上成功地制备出铋金属纳米颗粒,铋纳米颗粒作为金属助催化剂,产生Bi/半导体界面上的内置肖特基结效应,促进了激发光催化剂的界面电子转移,同时促进了现场N2的吸附和光催化固氮的活化。单向电荷转移到Bi的活性位点上,BiOBr的光催化氮气-氨转化效率大大提高了65倍。比单相BiOBr具有更好的光催化固氮性能。铋纳米颗粒在反应过程中充当了氮气吸附的活性位点,有利于捕获电荷载流子,催化表面反应并抑制光生电子和光生空穴的复合,从而有效提高光催化固氮的性能。因此,在大气压力和室温下,铋金属助催化剂的复合显着提高了BiOBr的光催化固氮性能。这项工作提供了一种新方法,通过原位还原来设计非贵金属肖特基光催化剂,以实现高度改善的光催化性能。（2）基于溴氧化铋材料,我们构筑了三元全固态Z-scheme型异质结光催化剂,首先通过高温煅烧硫脲得到石墨相氮化碳,进一步水热反应复合石墨相氮化碳和溴氧铋,最后采用光照还原的方式得到金纳米颗粒负载的复合材料。BiOBr的光生电子很可能会通过肖特基势垒迁移到Au纳米粒子,并与g-C3N4的价带中的空穴反应。拥有较大直径的贵金属金颗粒充当Z-scheme体系中电荷在不同半导体之间迁移的桥梁角色。该过程有效地促进了异质结光催化剂中光生电子空穴对的分离,同时我们还注意到光响应范围的显著提升,g-C3N4/Au/BiOBr具有优异的光催化固氮性能,在实验中表现出1.8μmol/h/mgcat的产氨效率。