光催化技术因其在解决能源短缺和环境污染问题方面的潜在应用而受到国内外的广泛关注。与传统处理方法相比，光催化材料能将有机污染物彻底分解成CO2和H2O，具有成本低、高效、不产生二次污染等优点。为了更为有效地利用太阳光，寻求高活性的可见光催化材料是光催化技术进一步走向实用化的必然趋势。近年来，卤氧化铋（BiOX，X=Br、I）半导体材料因具有良好的光吸收和光化学稳定性而成为新型光催化材料的研究热点。本论文旨在通过能带匹配、表面结构调控手段达到对卤氧化铋的复合改性，构建一类新型的BiOX/半导体异质结光催化材料，实现其活性增强。同时，进一步讨论电子-空穴对的产生、分离，主要活性物种的类型等，探讨卤氧化铋的光催化活性增强机制。　　主要研究内容及重要结论如下：　　1.采用改进的沉积-沉淀法制备BiOI/BiOBr异质结催化剂，并利用多种表征手段，例如XRD、SEM、HRTEM、BET和DRS对其进行结构分析。选取甲基橙（MO）为污染物模型考察了BiOI/BiOBr的可见光催化活性。结果发现BiOI/BiOBr表现出比BiOI和BiOBr更高的光催化活性。其中，BiOI-BiOBr异质结的构建在提高BiOI/BiOBr的光催化活性方面起到了关键作用。另外，活性物种的检测实验表明O2和h+是参与BiOI/BiOBr的光催化降解MO过程中的主要活性物种。　　2.以BiOBr为载体，利用化学刻蚀法合成了BiOI/BiOBr异质结催化剂，研究BiOI/BiOBr异质结的不同构建方法对其光催化剂活性的影响。结果表明化学刻蚀法合成的BiOI/BiOBr异质结同样具有良好的光催化活性，表现出了活性增强效应。相比而言，沉积-沉淀法的操作过程更为简单，构建的BiOI/BiOBr异质结活性更好，说明在满足能带匹配的前提下，合适的合成方法是发挥异质结催化剂活性的重要途径。另外，也说明构建BiOX/BiOY异质结光催化材料是处理废水中有害有机污染物的一种有效方法。　　3.以窄带隙半导体硫化铋（Bi2S3）作为敏化剂，通过宽带隙BiOCl和硫代乙酰胺（CH3CSNH2）之间的离子交换过程合成了Bi2S3/BiOCl异质结催化剂。在BiOCl表面原位负载的Bi2S3颗粒由于含量太少没能有效地拓展BiOCl的光吸收范围，但是在可见光下复合物Bi2S3/BiOCl却能够充分降解罗丹明B（RhB）染料（98.0％、120min）。Bi2S3/BiOCl所具有的良好的光催化活性可归因于：　　（1）Bi2S3-BiOCl异质结界面对光生电子-空穴对的高效分离；　　（2）RhB对BiOCl的染料敏化作用。　　4.选取BiOI为载体与Bi2S3构建了Bi2S3/BiOI异质结，并以MO为探针研究了其可见光催化活性。与BiOI相比，Bi2S3/BiOI的光催化活性得到大幅度的增强。另外，当Bi2S3与初始BiOI的摩尔百分比为4%时，Bi2S3/BiOI的光催化活性最佳。Bi2S3-BiOI异质结能够有效抑制光生电子-空穴对的复合是其活性增强的主要原因。　　5.采用沉积-沉淀法制备了p-n结型BiOI/BiPO4复合催化剂。BiOI的存在大幅度增强了BiPO4的可见光吸收能力。光催化降解MO和苯酚实验结果表明，BiOI/BiPO4表现出比单一BiOI和BiPO4更高的催化活性。也就是说，p-n结催化剂的构建可以很好地拓展光吸收，提高电子-空穴的分离能力，提高BiPO4的可见光催化活性。　　通过以上研究发现，通过表面结构调控构建的卤氧化铋/半导体异质结光催化材料是一类性能优异的可见光催化剂，不仅可以有效利用太阳光，并且能够实现电子-空穴对的快速分离。本论文研究对于发展新型的可见光催化剂，丰富催化剂的种类以及深入理解光催化机理提供了一条新的途径。