半导体光催化技术被认为是解决环境污染和能源短缺最有效的方法之一。然而,传统光催化材料的太阳能利用率较低,限制了它们的实际应用。由于铋基光催化剂具有可以响应可见光和光催化效率高的特点,成为新型可见光光催化材料研究领域的热点。稀土元素由于其复杂的4f层电子结构,能级众多,因此是一种实现高效上转换的重要材料。目前虽然有关于稀土掺杂铋基化合物的研究,但是对铋基光催化剂的近红外光催化性能的研究相对较少。本文制备了双稀土（Yb/Er）共掺杂的BiOBr和BiOI,进一步制备了Bi/BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/C、BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/g-C₃N₄及BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/AgBr上转换复合材料,系统研究了其光催化性能及机制。主要研究内容如下:（1）采用一步燃烧法制备了宽光谱响应的Bi/BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/C复合光催化材料。与纯的BiOBr和Bi/BiOBr/C相比,Bi/BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/C复合光催化材料的光吸收范围从可见光区域扩展到了近红外光区域。由于稀土元素的上转换作用、Bi的SPR效应和异质结的协同作用,Bi/BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/C复合光催化材料具有优异的全光谱光催化性能。（2）通过燃烧法制备了BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺（BYE）上转换光催化材料,以三聚氰胺为原料,采用简单煅烧法制备了g-C₃N₄粉体。通过简单的超声和煅烧得到BYE/CN复合光催化剂。借助于稀土元素的上转换作用,提高了BYE/CN复合材料对近红外光的利用率;另外,通过在BYE和g-C₃N₄之间构建p-n结,促进了光生电子和空穴的分离,同时提高了对上转换发射光的利用率。因此,BYE/CN复合材料表现出了更好的光催化性能,其中复合比例为1:5时,在可见光和近红外光辐照下都具有优异光催化性能。（3）采用一步燃烧法成功制备了BiOBr:Yb³⁺,Er³⁺/AgBr（BYE/AgBr）异质结光催化材料。通过调整硝酸银的量,合成了不同AgBr含量的BYE/AgBr光催化材料。BYE/AgBr复合材料比纯BYE对可见光的吸收更强,可以更加高效的利用太阳光。由于在BiOBr中掺杂了Yb³⁺和Er³⁺,BYE/AgBr复合材料可以吸收近红外光且具有上转换发光的特性。在可见光或近红外光辐照下,BYE/AgBr复合材料表现出了更高的光催化性能,复合比例为1:1.5时,具有最高光催化效率。（4）采用溶剂热法制备了一系列稀土离子Yb³⁺和Er³⁺掺杂的BiOI光催化材料。通过掺杂不同比例的稀土离子,探究了稀土离子对BiOI的形貌、光学性能及光催化性能的影响。随着掺杂比例的增加,BiOI纳米片变薄,纳米片组成的纳米球变的更完美。同时,BiOI的禁带宽度逐渐减小,扩大了光吸收范围。在单一稀土离子Yb³⁺掺杂的BiOI中,掺杂比例为2%（摩尔比）时,表现出了最好的光催化性能。进一步,Yb³⁺和Er³⁺共掺杂的BiOI表现出了更好的可见/近红外光催化性能,且BiOI:Yb 2%,Er1.25%具有最好的光催化效率。