各行业的快速发展导致有机物污染加剧,已成为全球关注的问题。染料在现代工业中广泛使用并对环境的有机污染影响较大,因此其降解去除成为环境工程的研究热点。其中,半导体光催化氧化技术作为一种绿色的、可持续的高级氧化技术,被认为是一种很有前途的废水净化技术。近年来,碳酸氧铋（Bi₂O₂CO₃）等Bi基光催化剂以其优异的光催化活性、独特的晶体和电子结构等优点得到了广泛的研究。然而,不同电性有机染料在Bi₂O₂CO₃上的降解途径和催化机理尚不清晰限制了其在有机污染物降解中的广泛应用。再之,Bi₂O₂CO₃催化剂由于其宽带隙导致其只能在紫外光照射下被激发,以及光电子-空穴对的快速复合削弱了Bi₂O₂CO₃光催化剂的光催化活性,这极大限制了Bi₂O₂CO₃光催化效率及其在光催化领域的发展。因此,设计高效的可见光驱动,快速的光生电子-空穴对分离且稳定的光催化剂是光催化技术进一步发展需要解决的关键问题。本文主要研究不同电性有机染料在Bi₂O₂CO₃上的降解途径和催化机理,并通过外部元素还原氧化石墨烯（rGO）的掺杂和功能材料聚多巴胺（PDA）的修饰,设计出适用于有机废水净化领域的新型高效Bi₂O₂CO₃基复合材料。本文主要研究内容与结果如下:（1）选择三种电荷特性具有显著差异的有机染料作为模型污染物,系统地研究了Bi₂O₂CO₃光催化剂去除水溶液中有机污染物的吸附行为、降解路径与光催化机理。研究结果显示Bi₂O₂CO₃可以有效地降解染料,例如:阴离子染料甲基橙（MO）,阳离子染料亚甲基蓝（MB）,两性染料罗丹明B（RhB）及其混合溶液。降解不同电性的染料时,其降解动力学是不同的,这可能是因为Bi₂O₂CO₃对它们的吸附行为不一样。固有的分子结构,染料的电荷性质以及Bi₂O₂CO₃与染料之间的吸引力可能会影响光催化降解效率。此外,h+和·O2^-是MO和RhB降解的主要活性物质,而Bi₂O₂CO₃对MB的强吸附显著抑制了光生电子-空穴对的分离,因此·OH是MB降解的主要活性物质。根据反应过程中产生的中间体,提出了三种染料的降解路径。研究揭示了不同电荷特性的染料在Bi₂O₂CO₃光催化剂上的吸附和光催化行为,有助于了解不同电性有机污染物在Bi₂O₂CO₃上的降解过程和机理,促进了Bi₂O₂CO₃在复杂废水净化中的实际应用。（2）为了克服Bi₂O₂CO₃光催化剂的禁带宽度大和电子-空穴复合率高的缺点,通过绿色化学方法首次合成新型的Bi₂O₂CO₃（BOC）/还原氧化石墨烯（rGO）/聚多巴胺（PDA）（BGP）复合物。通过在Bi₂O₂CO₃中掺入rGO和PDA,由于rGO的高电子转移能力和PDA优异的粘合力和半导体特性,BGP催化降解甲基橙（MO）的动力学常数显着增加,比Bi₂O₂CO₃的活性提高了四倍以上。固体紫外-可见漫反射实验（DRS）结果和光电化学结果证实了由于rGO和PDA的协同作用,催化剂的光吸收范围和电荷转移能力得到了改善。电子自旋共振（ESR）和捕获自由基实验结果显示光生空穴（h+）和超氧自由基（·O2-）是MO降解的主要氧化物质。本研究不仅开发了一种高效的BGP材料,而且深入探究了有机污染物降解材料的结构与性能关系。