挥发性有机气体（VOCs）作为一类有毒有害的气体,不仅易对环境造成严重污染,并且易对人类的身体健康造成不可逆的损伤。甲苯作为最具代表性的有机污染气体,不仅会对人体的呼吸系统造成损伤,长期接触还将影响人体的神经系统并造成不可逆损伤。在对甲苯气体进行处理的众多方法中,光催化技术由于其能耗低、操作简单、去除效果好、不会造成二次污染等原因越来越受到研究人员的关注。Bi₂O₂CO₃材料由于其独特的层状结构,易于进行形貌调控。并且所形成的特殊层状结构可以有效的抑制电子空穴对的复合失活现象,已经对Bi₂O₂CO₃材料进行了多方面的研究。在应用光催化技术进行甲苯气体的实际处理过程中应该致力于以下几方面的研究:设法提高Bi₂O₂CO₃的比表面积;采用合适的方法减小Bi₂O₂CO₃材料的能带间隙;进一步提高Bi₂O₂CO₃材料所表现出的氧化还原能力。本文主要针对Bi₂O₂CO₃在处理甲苯气体中所存在的问题,进行了如下研究:片状Bi₂O₂CO₃与3D花状Bi₂O₂CO₃的制备并测试对甲苯气体的降解能力。通过水热法分别制备得到2D片状Bi₂O₂CO₃材料与3D花状Bi₂O₂CO₃材料,并通过XRD、SEM、UV-Vis等确定所制备材料的表面结构以及光吸收能力,并且通过在350W氙灯下分别测试所制备材料的甲苯降解性能,分析不同形貌结构的Bi₂O₂CO₃材料对甲苯气体催化降解的性能差异。花状Bi₂O₂CO₃-CdS-CuS稳定异质结的构建及其对甲苯气体的降解研究。首先,制造了装饰有片状结构的Bi₂O₂CO₃花。Bi₂O₂CO₃花上片状结构的紧密装饰提供了更大的比表面积,可与甲苯接触。最后,一步水热法制备得到Bi₂O₂CO₃和CdS-CuS,形成三元复合异质结。活性的提高应归因于三元异质结可产生更多的活性物质·OH来降解甲苯。CuS中S原子中的3p电子轨道可用作电子受体,有效提高表面S空位的稳定性。另外,CuS的存在可以解决在光照条件下由CdS的光蚀刻引起的失活的问题。CuS-CdS-BOCS元内S的价态变化仅为1.1%,而反应前后CdS-BOC内S的价态变化高达7.5%。表现出最高的去除效果,甲苯气体在3000 ppm的去除率可达67%。另外,复合材料的带隙从3.2eV降低到2.25eV。提供了一种新的替代催化材料,用于降解甲苯。通过这项工作,提供了可靠的策略来增强CdS中S的性质稳定性。花状Z型CdS-CQDs-Bi₂O₂CO₃异质结的构建及其对甲苯气体的降解研究。通过水热法合成了由纳米片状结构紧密结合的花状Bi₂O₂CO₃,以降解甲苯气体能力作为其性能评价手段。花状的Bi₂O₂CO₃更有利于吸收可见光并与甲苯接触。然后通过浸渍和搅拌的方法制备了由Bi₂O₂CO₃,CdS和CQDs形成的Z型CdS-CQDs-Bi₂O₂CO₃异质结,以增强对气态甲苯的降解效果。活性的增加归因于Z方案异质结中保留了具有较高氧化还原能力的·O2^2-和·OH。与纯Bi₂O₂CO₃相比,甲苯在3000 ppm时的降解可能从20%降至47%。同时,TEM和XPS证明存在三元异质结。通过复合材料的光电转换和紫外可见,Z型复合材料具有优异的光电转换效率和光吸收效果。复合材料的带隙从3.2eV降低到2.75eV,瞬态光电流和阻抗优于其他单体材料,这表明Z型异质结构的存在提高了光生电子空穴迁移的能力,延长了电子和空穴的寿命。最后,通过XPS测量了Bi₂O₂CO₃和CdS的价带电势,并验证了Z方案CdS-CQDs-Bi₂O₂CO₃的电荷转移机理。希望通过本次研究可以有效的提高Bi₂O₂CO₃的催化能力,为今后设计合成高活性催化材料提供一定的参考意义。