为解决水体污染问题,能够吸收取之不尽用之不竭、安全环保的太阳能的可见光催化剂成功地吸引了广大学者的注意。这种催化剂在降解污染物方面不仅高效可重复使用,而且对环境友好。当然在杀菌等其他方面也有一定的应用。光催化初期,人们主要研究在杀菌防腐、治理有机污染等方面起着很大作用的无毒、活性高、稳定性好的TiO2,但其禁带较宽、不能充分利用太阳能、只能在紫外（UV）光下被激活,因此在实际应用中受到限制。众所周知,太阳能在紫外范围（290-400nm）为6.8%、可见光范围（400-760nm）为38.9%、红外光谱范围（760-3000nm）约为54.3%。于是学者们开始寻求新型的可见光催化剂,如钨酸铋（Bi₂WO₆）。Bi₂WO₆不仅可以吸收可见光,还无毒无害、稳定性好、光催化效率高、成本低廉。但是它存在比表面积小、自由载流子易复合等缺点,致使光催化效率不高。本论文通过稀土共掺,以改进Bi₂WO₆的光催化效率。论文主要研究内容如下:（1）利用水热法制备掺杂不同浓度比的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Pr³⁺粉末。用980nm近红外光激发制备的Bi₂WO₆:Yb³⁺,Pr³⁺粉末,发出410nm、488nm、528nm、550nm、661nm、777nm波长的光,发现当掺杂浓度比为Yb³⁺:Pr³⁺=10mol%:2mol%时,上转换发光最强。这是因为Yb3+离子仅有的两个2F7/2能级和2F5/2能级间的能量差刚好与980nm的光能量相匹配,吸收980nm的光子能量将能量传递给Pr3+离子而发光。通过分析上转换发光机制,发光分别对应Pr3+的1S₀→3P₂（410nm）、³P₀→³H₄（488nm）、³P₁→³H₅（528nm）、³P₀→³H₅（550nm）、³P₀→³F₂（661nm）、³P₀→¹G₄（777nm）能级跃迁。通过XRD、SEM、EDS、UV-vis、PL、上转换发光、比表面积等对样品的晶相、形貌、组成、光响应范围、促进载流子分离能力、上转换发光等进行了测试。分析表明样品制备非常成功、掺杂稀土离子没有改变钨酸铋的晶相和微观形貌、促进了自由载流子分离、增大了比表面积,有效提高了光催化活性。（2）分别在可见光和980nm近红外光下进行降解亚甲基蓝的光催化实验,发现Yb³⁺离子和Pr³⁺离子的掺杂增强了光催化效果,且当Yb³⁺离子,Pr³⁺离子的掺杂浓度为10mol%和2mol%时,亚甲基蓝全部降解,制备的样品中光催化效果最好。样品在980nm近红外光下也有一定的光催化活性,这是因为稀土离子Yb³⁺、Pr³⁺的掺杂能使Bi₂WO₆具有近红外诱导光催化性能。（3）制备了掺杂15mol%Yb³⁺离子,5mol%Er³⁺、5mol%Ho³⁺、5mol%Pr³⁺、5mol%Tm³⁺离子的四种Bi₂WO₆粉末。通过XRD、SEM、EDS、PL、上转换发光等对样品的晶相、促进载流子分离能力、上转换发光等进行了测试。分析表明掺杂稀土离子浓度相同而种类不同的钨酸铋基光催化剂没有改变钨酸铋的晶相和形貌,样品制备成功,但促进了自由载流子分离,有效提高了其光催化活性。分别在可见光和980nm近红外光下对亚甲基蓝进行液相光催化实验。分析比较后发现,Bi2WO6:Yb³⁺,Tm³⁺的光催化降解效率最高。