光催化作为一种新兴的高级氧化技术（AOPs）,具有清洁、高效、无二次污染等诸多优点,在能源与环境净化领域具有潜在应用价值。局限于相对窄的光谱响应范围,传统的宽带隙光催化剂无法有效利用绝大部分的可见光谱。FeWO₄是一种新型可见光响应的光催化材料,但是可见光响应范围窄、量子产率低、光生载流子快速重组等问题使得其光催化效率并不理想。除此之外,形貌控制策略单一,构效关系不明显,污染物降解机理不清晰等问题也有待解决。针对上述问题,提出了新的形貌控制策略,探讨其构效关系;构建光-芬顿体系、异质结构复合光催化体系改善可见光催化效率,进一步阐明污染物降解机理。主要研究内容如下:1.采用水热辅助的微乳液法成功的制备出了FeWO₄纳米棒、纳米颗粒和纳米块。实验结果表明,水/表面活性剂摩尔比（w）、反应物浓度（C）、铁源种类对FeWO₄的形貌和尺寸有较大的影响。光催化实验表明,由于相对较窄的带隙宽度（2.35 e V）,FeWO₄纳米棒对MB染料展现出了极好的降解性能。光芬顿体系中,FeWO₄纳米棒8 min降解效率达到95%;动力学模拟表明,芬顿体系和水溶液体系降解过程均符合伪一级动力学模型,光芬顿体系中k最大值为0.3554 min-1。光催化性能提高的原因可以归结为芬顿反应和光催化反应之间的协同作用;提出了Fe2+离子在光芬顿反应中的循环机理。2.采用两步水热辅助的微乳液法,制备了ZnS纳米粒子修饰的FeWO₄纳米棒异质结构光催化剂。TEM,EDS测试表明硫化锌纳米粒子均匀的负载在钨酸亚铁纳米棒表面。通过调节钨酸亚铁纳米棒的加入量合成了不同质量比的异质结光催化剂样品;与单独的硫化锌纳米粒子和钨酸亚铁纳米棒相比,异质结构ZnS/FeWO₄光催化剂可见光照射下对亚甲基蓝染料展现出高效的降解性能;其中0.2-ZnS/FeWO₄样品4 h的降解效率达到93%。较低的光生载流子复合速率以及界面电荷快速转移是可见光范围内催化效率催改善的主要原因。提出了异质结构光催化性能提高的内在电子转移机制。3.以构建二维异质结界面为目标,采用两步水热法制备了FeWO₄/WO3片状p-n异质结构光催化剂。SEM、TEM、HRTEM、EDS和PL分析表明在WO3和FeWO₄相界面处形成了异质结构。UV-vis DRS测试表明,与纯的材料相比复合材料吸收带边发生明显红移,且可见光范围内吸光强度增强。吸附测试表明,不同比例的复合样品均对MB染料均展现出优异的吸附性能,其中0.5-FeWO₄/WO3样品吸附容量qt达到16.7 mg/g,是纯的FeWO₄样品的2倍。光催化测试表明,最优比0.5-FeWO₄/WO3样品对MB和TC展现出较好的可见光降解性能,2 h内催化效率均达到90%;除此之外,异质结体系对MB和TC表现出优异的总有机碳（TOC）去除效率,最优比0.5-FeWO₄/WO3样品4 h去除率分别达到52%和40%。复合体系优异的吸附性能与较快的光生载流子迁移速率之间的协同效应是异质结体系光催化性能提高的主要原因。采用液质联用测试（LCMS）,对异质结体系降解中间产物进行了识别,分析了MB和TC可能的降解路径。ESR测试表明,羟基自由基（·OH）是异质结体系中主要的活性物种。最后,提出了异质结体系光催化性能提高的内在光生载流子转移机制。