进入21世纪以来,人口快速增长和工业化迅速发展带给我们幸福感并提高生活质量的同时还产生了一些不愿出现的负面影响。环境污染和能源短缺就是其中两大问题,置之不理必将威胁人类生存。因此,采取有效措施缓解环境污染和能源短缺问题刻不容缓。太阳能是一种储量丰富且可再生的清洁能源。光催化技术因其绿色环保、反应条件温和、利用太阳光作为光源且具有较大缓解环境污染和能源短缺问题的潜力而广受关注。我国铋资源丰富,在众多铋系光催化材料中,溴氧化铋因其独特的层状结构,适宜的能带结构而具有较好的光催化性能。然而,溴氧化铋材料较快的光生载流子复合速率阻碍了其进一步应用。本文采用掺杂改性和构建异质结的方法对其改性,并对所合成材料进行了一系列表征,研究了其光催化性能。主要内容概括如下:1.将高温热解三聚氰胺得到的石墨相氮化碳质子化改性后用作助催化剂参与pCN/BiOBr的合成,对所合成材料进行表征,并探讨了所合成材料的光催化活性。结果表明,经质子化改性后,石墨相氮化碳光催化二氧化碳还原为甲醇的能力高于未改性前。与BiOBr相比,pCN/BiOBr复合材料的光催化性能更佳。这是因为pCN的加入在增强材料光吸收能力的同时抑制了光生电子空穴对的复合。此外,本文还对pCN/BiOBr复合材料的光催化机理进行了分析。2.采用水热法原位合成了Ru/BiOBr复合光催化剂,通过表征对所得材料的形貌、组成、光吸收能力等性质进行了分析,探讨了所合成材料的光催化活性及稳定性。较BiOBr而言,Ru/BiOBr复合材料的光催化能力进一步提高,这可归因于光生载流子分离效率的增强。此外,本文还对Ru/BiOBr复合材料的光催化机理进行了分析。3.通过水解-超声法制备了CdS/BiOBr复合材料并对其进行表征,表征结果显示CdS/BiOBr的光吸收边缘较BiOBr发生红移,增强了光的利用率。对复合材料进行优化,考察了CdS掺杂量对光催化性能的影响,结果表明CdS掺杂量为15%时材料的光催化性能最佳,甲醇产量达到876μmol/gcat。最后分析了CdS/BiOBr复合材料的光催化机理。