Bi₂O₃-SiO₂系统中可以生成Bi₁₂SiO₂₀，Bi₂SiO₅和Bi₄Si₃O₁₂三种化合物。其中Bi₁₂SiO₂₀，Bi₄Si₃O₁₂是稳定相，Bi₂SiO₅是亚稳定相。近年来，关于Bi₂O₃-SiO₂系统的研究主要围绕系统相平衡、硅酸铋各种单晶的制备，Bi₁₂SiO₂₀、Bi₄Si₃O₁₂粉体材料的制备以及材料性能应用展开。Bi₁₂SiO₂₀、Bi₄Si₃O₁₂的单晶制备及应用相对来说研究较早，工艺也比较成熟，能生长出较大的单晶体。但是对Bi₂O₃-SiO₂系统中的Bi₂SiO₅的晶体生长、性能及粉体制备的研究及报道还不多见。本文在前人研究的基础上，采用湿化学法中的化学溶液分解法和水热法制备亚稳相Bi₂SiO₅粉体，并利用NaF对Bi₂SiO₅粉体进行掺杂改性。本实验分为四方面：化学溶液分解法制备Bi₂SiO₅粉体；水热法合成Bi₂SiO₅粉体；化学溶液分解法制备F掺杂的Bi₂SiO₅粉体；水热法合成F掺杂Bi₂SiO₅粉体。具体如下：第一，化学溶液分解法制备Bi₂SiO₅粉体。以正硅酸乙酯和五水硝酸铋为原料，按Bi﹕Si（摩尔比）1﹕2配比，超声搅拌后形成溶胶-凝胶，干燥后在650℃下煅烧保温，即可得到Bi₂SiO₅粉体。场发射扫描电镜（FESEM）测试结果显示所得Bi₂SiO₅粉体为鳞片状结构，且粒径大小在150nm～200nm之间。研究了实验因素中温度、硝酸铋和TEOS的过量及表面活性剂对Bi₂SiO₅粉体形成的影响。结果显示当温度升至650～700℃（不包括700℃）时有利于反应生成物向Bi₂SiO₅相转变，硅含量在一定范围内的增加有利于Bi₂SiO₅粉体的生成，铋过量则不利于Bi₂SiO₅粉体的生成。添加的表面活性剂的种类及表面活性剂的用量均对Bi₂SiO₅粉体的微观形貌有着重要的影响。另外还采用罗丹明B检验了Bi₂SiO₅粉体的光催化活性，罗丹明B的主要吸收带的急剧下降和转变表明， Bi₂SiO₅样品具有良好的吸收能力和光催化活性。第二，水热法合成Bi₂SiO₅粉体。以硅酸钠和五水硝酸铋为原料，无水乙醇和Na（OH）为混合溶剂（体积比为5:3）。置于70mL的反应釜中，于180℃保温18小时。将所得的产物经乙醇、去离子水多次洗涤离心后，真空干燥得到Bi₂SiO₅粉体。场发射扫描电镜（FESEM）测试结果显示所得Bi₂SiO₅粉体为片状结构，且粒径大小为200nm～500nm。研究了铋硅比例、保温时间及表面活性剂对Bi₂SiO₅粉体组成和形貌的影响。结果表明：当铋硅物质的量比由2:1增长至1:2，均可得到较纯的Bi₂SiO₅粉体。随着保温时间的增长，片状晶粒不断增长。表面活性剂对Bi₂SiO₅粉体的微观形貌具有重要的影响。另外还采用罗丹明B测试了Bi₂SiO₅粉体的光催化活性，罗丹明B的主要吸收带的急剧下降和转变表明，Bi₂SiO₅样品具有良好的吸收能力和光催化活性。第三，化学溶液分解法制备F掺杂改性的Bi₂SiO₅粉体。于化学溶液分解法制备Bi₂SiO₅粉体的基础上，添加NaF进行掺杂改性。结果表明：F掺杂的Bi₂SiO₅样品的吸收能力和光催化活性进一步增强。F掺杂Bi₂SiO₅样品的光催化活性排序为F5%> F3%> F1%> F10%>F0%。F掺杂量后，产物Bi₂SiO₅晶相并未改变。第四，水热法合成F掺杂改性的Bi₂SiO₅粉体。在水热法合成Bi₂SiO₅粉体的基础上，添加NaF进行掺杂改性。结果表明：F掺杂的Bi₂SiO₅样品的吸收能力和光催化活性进一步增强。F掺杂Bi₂SiO₅样品的光催化活性排序为F3%>F5%>F10%>F1%>F0%。F掺杂量后，产物Bi₂SiO₅晶相并未改变。