本文通过静电纺丝、水热反应、溶胶凝胶等方法,对钒酸铋、磷酸铋基光催化剂的结构、晶相、形貌、禁带宽度进行调控。再结合光电化学、理论计算、荧光光谱、Mott-schottky等表征手段与方法,探讨与研究了铋基光催化剂的光生电子和空穴分离效率、界面载流子传输速率、平带位置等影响光催化效率的关键因素,揭示其可见光、高催化剂活性的本质。加深对非金属含氧酸盐光催化体系的认识和理解,为型可见光、高活性光催化体系的设计提供实验依据和理论基础。论文中首先采用静电纺丝法合成了单斜钒酸铋微米带,带宽为约2.4eV,该方法合成钒酸铋微米带还是首次报道。它光催化降解亚甲基蓝的速率是同等条件下钒酸铋颗粒(溶胶凝胶法制备)的1.2倍左右。由于煅烧温度的不同,影响了样品的颗粒大小以及禁带宽度,从而影响了其价带位置,这也是样品间光催化活性不同的主要原因。论文中还通过静电纺丝合成了磷酸铋纳米纤维。其相对于水热法制备的磷酸铋颗粒拥有很高的对APMP制浆废液降解效率。静电纺丝制备的磷酸铋纳米纤维,相对于水热法制备的磷酸铋颗粒,光电化学性质有着明显的差异,在光照或者暗态条件下,磷酸铋纳米纤维的交流阻抗半径明显的比纳米颗粒的阻抗半径小,磷酸铋纳米纤维会更容易发生光化学反应,从而导致光催化速率的变化,是影响其活性的主要因素。而且无论是磷酸铋颗粒或者是磷酸铋纤维,相对于Ti02都有着很高的活性,这是因为磷酸根的诱导效应有利于电子空穴的分离和传导。这种磷酸根在光催化反应中的优势和对活性的制约因素可能对其它非金属含氧酸盐光催化剂具有一定的普适性。拓宽半导体光催化剂对光的响应范围以及电子空穴分离率被实验证实是提高半导体光催化剂性能的主要原因。这对设计高活性的光催化剂有指导意义。在此基础之上,论文进而静电纺丝结合水热法可控的合成了酞菁铁／磷酸铋、酞菁钴／钒酸铋异质结构。酞菁铁／磷酸铋异质结构很大程度上拓宽了磷酸铋的光吸收范围,约从320 nm拓宽到800 nm。EIS和Mott-schottky测试显示引入酞菁铁改变了磷酸铋的光电化学性质,使其更高效的光降解污染物。酞菁钴／钒酸铋异质结构相对于钒酸铋纤维很大的增加了比表面积,约从16m2/g增大为33m2/g,120 min对亚甲基蓝的降解效果由65%增长为85%。高的比表面积和酞菁钻独特的结构性质,使得酞菁钻／钒酸铋异质结构有着更高的活性中心和电子-空穴分离效率,很大程度上减少了体内的电子-空穴符合几率,从而达到了提高光催化效率的目的。最后,论文通过水热法合成了磷酸铋／石墨烯复合结构,以达到对催化剂的吸收带边进行调控的目的。结果表明,引入了石墨烯之后,对禁带宽度产生较小的变化,而且很明显的改变了磷酸铋的光吸收能力和电子传输性能,促使光生载流子得到有效分离,从而提高光催化剂的活性。