TiO₂和BiOCl两种光催化剂因其价格便宜、容易制备、无毒性等特点被广泛应用于光催化领域。TiO₂具有物理化学性质稳定、光催化活性优异的特点。但其光生载流子易复合及光响应范围窄的特性不利于光催化反应。BiOCl属于Ⅴ-Ⅵ-Ⅶ族金属卤氧化物;由[Bi₂O₂]²⁺和Cl^-交替排列构成的四方层状结构中具有本征的内建电场,有利于光生载流子分离。对于磁载BiOCl而言,可以实现BiOCl催化剂的回收利用,但开发新的合成方法,实现BiOCl与磁性粒子两相间紧密接触以及光催化性能的提高仍是有待进一步探索的问题。为提高这两类光催化剂的光催化性能,进一步探究光催化机理,我们开展的主要研究工作和取得的主要结果如下:1.用蒸汽热和水热法在90、120、150和180℃条件下分别合成了Fe₄N/Fe₃O₄@BiOCl磁载光催化剂。用罗丹明B（RhB）作为目标污染物,研究样品的光催化性能。与水热合成相比,在蒸汽热合成情况下,Fe₄N/Fe₃O₄磁性粒子对BiOCl的生长方向产生影响,因为蒸汽热法合成减缓了水解反应的速率,实现Fe₄N/Fe₃O₄磁性粒子与BiOCl两相紧密接触。所合成的样品表现出更好的光催化性能,因为Fe₄N/Fe₃O₄磁性颗粒完全被BiOCl包覆,没有对RhB无降解效果的裸露的磁性粒子。此外,更高质量比的BiOCl能够负载到Fe₄N/Fe₃O₄磁粒子上,这是光催化性能更好的另一个原因。2.用尿素作为N源,在180℃水蒸气环境中对（001）面暴露的锐钛矿TiO₂,即（001）-TiO₂纳米粒子进行N掺杂。N/Ti摩尔比(R_N/Ti)为0、0.5、1、1.5、2、2.5和3。用亚甲基蓝（MB）作为目标污染物,检测所有样品的光催化降解能力。N掺杂对（001）-TiO₂晶格、暴露的（001）面比例和粒子形貌产生影响。N元素存在于（001）-TiO₂晶格间隙中以及吸附于（001）-TiO₂粒子表面。N掺杂使（001）-TiO₂晶体中氧空位（O_v）和Ti³⁺比例增加;样品的比表面积以及孔体积增加。光催化降解实验结果表明,N掺杂使（001）-TiO₂对亚甲基蓝的吸附系数由0.1%增加到51.3%;对MB的降解速率K_app由2.8×10^-22 min^-1增加到11.5×10^-22 min^-1,增加近4倍。光催化性能的显著提高归因于N掺杂所引起的比表面积、Ti³⁺与O_v的比例、光生载流子的复合速率以及（001）面暴露比例变化之间的协同效应。3.将（001）-TiO₂浸泡于HF溶液中腐蚀24 h以腐蚀TiO₂的表面,然后以尿素为N源,通过蒸汽热法进行了不同N/Ti摩尔比的N掺杂。大量的N元素以间隙N形式存在。N掺杂使TiO₂粒子发生重结晶,导致暴露的（001）面比例减少;氧空位及与之耦合的Ti³⁺比例增加;对可见光的吸收增强;孔径及孔体积增大。N/Ti摩尔比为1的样品光催化性能最佳:表观速率常数K_app由未掺杂样品的2.8×10^-22 min^-1提高至8.0×10^-22 min^-1,提高了近3倍;吸附系数由0.1%提高至53.0%。4.通过煅烧法对（001）-TiO₂纳米粒子在200、300、400、500、600、700°C的氨气/氮气气氛中进行N元素掺杂。200⁵00°C处理的样品中N元素以间隙N形式存在,而600和700°C处理的样品中,N元素是以替位N的形式存在,并伴随TiO杂相出现。温度升高使TiO₂暴露的（001）面比例下降;使TiO₂对可见光吸收能力增强;促进光生电子空穴对的分离。光催化实验结果表明,全光辐照下200、600和700°C处理的样品,降解速率相较（001）-TiO₂对亚甲基蓝的降解速率由2.8×10^-2min^-1上升到3.1×10^-22 min^-1,此外可见光下的光催化活性及吸附能力均有所提高。