光催化技术以丰富的太阳光为驱动力,可以将光能进一步转化为化学能,目前已经被应用于太阳能电池、分解水制H₂、CO₂转换、固氮及环境修复等诸多方面。特别是在环境修复方面,由于其具有绿色、高效、无二次污染等优点,有着很大的发展和应用前景。该技术得以广泛研究的基础和核心是半导体光催化剂。然而,传统的半导体光催化剂二氧化钛（TiO₂）只能响应紫外光,太阳光的利用率不足5%,这使得它实际应用时仍然具有挑战性。因此,开发出能宽光谱响应并能高效地实现光能转化的新型光催化剂就显得十分重要。富铋（脱卤）卤氧化铋Bi_xO_yX_z（X=Cl,Br,I）催化剂具有可见光响应能力及独特的电子和结构特性,因而在光催化领域越来越受到人们的关注。但是,同现有的大多数催化剂一样,由于Bi_xO_yX_z单相体系自身的缺陷,对可见光的吸收范围仍然较窄、利用率不高及光生载流子容易重组,最终使其光催化性能较低。因此,本论文利用导电聚合物对Bi_xO_yX_z进行修饰改性,使其可见光吸收范围和光生载流子分离效率同时得到改善,以提升光催化降解效率。其主要的研究内容如下:1.利用导电聚合物聚苯胺（PANI）具有较好的电荷迁移和高效感光特性,将其与Bi₁₂O₁₇Cl₂进行复合,得到PANI/Bi₁₂O₁₇Cl₂复合物。结果表明,PANI的引入不仅增强了Bi₁₂O₁₇Cl₂的可见光响应能力,而且促进了其光生载流子分离率,最终实现了光催化活性的提升。以环丙沙星（CIP）为目标水污染物考察了材料的光催化性能,并通过质谱（MS）法探索了降解过程。同时通过微生物实验评估了降解产物的毒性。结果表明其毒性明显降低。最后初步探究了催化剂可能的光降解反应机制。2.以Bi₄O₅Br₂为主体材料,通过负载不同含量的PANI,得到不同的PANI/Bi₄O₅Br₂复合物,并以环丙沙星（CIP）和四环素（TC）为目标水污染物研究其光催化性能。结果表明,PANI的引入同样可以改善Bi₄O₅Br₂的光响应范围及光生载流子的分离情况,从而提升材料的光催化活性。此外,也采用质谱（MS）法对污染物的降解中间体及降解路径进行了具体分析,同时通过微生物实验评估了降解产物的毒性。最后对光催化作用机理作了进一步的探讨,证明PANI与半导体复合之后,可以达到光催化性能提升的目的。3.导电聚合物聚噻吩（PTh）具有较好的稳定性和光敏特性,也常用于与半导体复合,以提升光催化效率。基于此,本章采用PTh对Bi₄O₅I₂进行修饰制备了PTh/Bi₄O₅I₂复合物。以双酚A（BPA）为目标降解底物,评价了其光催化性能。研究发现,引入PTh能拓宽Bi₄O₅I₂的吸光范围,并促进光生载流子的有效分离,从而使光催化降解BPA的效率得到提升。其性能最佳的复合物反应速率约为Bi₄O₅I₂的3.7倍。本论文采用简单的合成手段设计了光生电荷分离效率和可见光利用率同时提升的光催化体系,为今后光催化剂体系的设计和提升其光催化降解能力提供了一种新的思路。