近年来,环境问题越来越受重视,尤其是空气污染和水污染的问题噩待解决。这促使着人们不断地将精力投入到对解决环境问题的研究中去。二氧化钛（TiO₂）,由于其无毒无害、低成本及化学性质稳定等特性,在光催化领域得到了广泛的研究和应用。然而由于TiO₂的禁带宽度校大,仅仅能吸收占太阳光3-5%的紫外光,因此,如何有效利用太阳光已成为光催化应用中最重要的目标之一。碘氧化铋（BiOI）带隙窄,对可见光有较强吸收,能很好的弥补TiO₂仅能响应紫外光的缺点,通过制备BiOI-TiO₂异质结将极大的改善样品的光催化活性。BiOI拥有独特的层状结构,其[Bi₂O₂]²⁺层和[I]^-层之间可以诱导产生内部静电场,能够有效的诱导产生光生电子和空穴;并且双层的碘原子层之间是靠碘原子之间的非键力结合,容易导致[Bi₂O₂]²⁺层沿着[001]晶面方向解离。由于[001]晶面为氧原子富集面,其表面暴露的氧原子很容易从晶格中逸出,形成氧空位,将对材料的性能产生巨大影响。因此,通过控制晶体在生长环境中暴露的晶面来改变样品的光催化性能,成为了许多人研究的热点。本文以Ti（OCH₄）₄为钛源,以溶剂热法在低温条件下制备了纯锐钛矿相TiO₂,并先后采用化学沉淀法和超声法制备了BiOI-TiO₂异质结样品;采用hummers法制备氧化石墨烯与BiOI复合,制备了GO-BiOI复合物,并通过热还原法将复合物还原,制备出了rGO-BiOI复合物。通过XRD、SEM、TEM和EDS对样品的晶相结构、形貌和元素分布进行了探究,通过BET、UV-vis DRS和XPS探究了可能影响样品光催化活性的因素及样品的微观结构,以难以降解的偶氮染料甲基橙为模拟污染物,测试了样品的光催化性能,并通过向体系中添加活性基团捕获剂的手段,研究了不同活性基团的作用机理。主要结论如下:1.异质结的形成,有利于纳米二氧化钛的分散:随着碘氧化铋含量的增加,二氧化钛团聚的比例逐渐减小。并且因为二氧化钛的加入,影响了碘氧化铋特有的层状微球结构,形成了异质结微球。二者的相互影响,不仅仅体现在形貌上,更是进一步的体现在样品高效的可见光催化活性,其中80%BiOI-TiO₂样品2h对甲基橙（MO）的降解率达到97.2%,降解几乎完全。2.在超声3h条件下制备的80%BiOI-TiO₂样品,为边长100-500nm不等的纳米片,TiO₂均匀的分布BiOI纳米片上,且其拥有最大的比表面,比表面积达47.28 m²/g。与通过化学沉淀法制备的80%BiOI-TiO₂异质结样品1h可降解MO 80.8%对比,采用超声法制备80%BiOI-TiO₂异质结样品在光照1h下对MO的降解率就已经达到93.0%,光催化性能提升十分明显。3.rGO-BiOI复合物样品直径范围相对于纯样的BiOI大大增加,依托于rGO特有的结构刚性,使得BiOI纳米片得以生长出更大的尺寸,最大可达15μm。与此同时,rGO-BiOI复合物对光的响应能力随着石墨烯含量的增加均有不同程度的增强。由于体系中氧化石墨烯的加入,导致BiOI的（001）晶面暴露,而（001）晶面表面暴露的氧原子很容易从晶格中逸出,从而形成氧空位。当rGO/BiOI质量比为1:400,复合物样品有最佳的可见光催化性能,样品2h内对MO的降解率达到惊人的96.2%,是纯BiOI降解率的4.1倍。