利用太阳能降解有机污染物对解决能源和环境问题具有重要意义,而具有可见光响应的催化剂的研制是实现太阳光高效利用的关键。新型可见光响应光催化剂的研究目前主要有两大思路:一是对TiO₂的修饰改性使其响应波长红移至可见光区;二是设计新型的可见光响应半导体光催化材料,这一思路涉及化学、物理、材料和光电子等多学科的交叉,更富有挑战性,成为光催化剂研究的重点。Bi₂MoO₆作为最简单的层状Aurivillius型氧化物,其最大吸收波长大约为491 nm,具有潜在的可见光催化活性。作为一种优良的新型光催化材料,Bi₂MoO₆在太阳能转换及环境污染治理方面都表现出优异的可见光催化活性,而固体材料的形貌、尺寸和结构是影响其物理、化学性能的重要因素,因此,研究Bi₂MoO₆形貌的可控合成及其可见光催化性能具有重要理论意义和实用价值。基于此,本论文主要采用水热法、溶剂热法制备了不同形貌的Bi₂MoO₆,同时为了提高其可见光催化活性,采用半导体复合的方式对其进行了表面修饰改性,并对其在光催化降解有机污染物方面的应用进行了研究,取得了一些有价值的成果,具体研究工作如下:第一,首先采用乙二醇/无水乙醇混合溶剂热法成功制备了Bi₂MoO₆空心球,分别运用XRD,SEM,TEM,BET,UV-vis等手段对其进行表征。通过改变反应体系中混合溶剂的体积比以及尿素的含量对Bi₂MoO₆空心球的形貌进行了一定的控制,并初步探讨了Bi₂MoO₆空心球的形成机理。为了考察形貌对催化剂可见光催化活性的影响,同时采用水热法制备了Bi₂MoO₆纳米颗粒,并以有机染料罗丹明B（RhB）作为模拟污染物考察了不同形貌的催化剂样品的可见光催化活性。实验结果表明,在可见光照射下,Bi₂MoO₆空心球的可见光催化活性远远高于Bi₂MoO₆纳米颗粒。第二,在混合溶剂热法制备的Bi₂MoO₆空心球的基础上,采用与其它半导体复合的方式对其进行修饰改性以进一步提高催化剂的可见光催化活性。首先,采用低温水热法将制备的Bi₂MoO₆空心球与TiO₂纳米颗粒在低温条件下进行复合,制备得到异质结型复合光催化剂TiO₂/Bi₂MoO₆。同时,通过改变复合的先后顺序,先采用水热法制备TiO₂纳米棒,然后采用溶剂热法将制备好的TiO₂纳米棒与Bi₂MoO₆纳米颗粒进行复合,制备得到复合型光催化剂Bi₂MoO₆/TiO₂。选用有机染料亚甲基蓝（MB）作为模拟污染物,在可见光照射下,考察了复合光催化剂降解亚甲基蓝的催化活性。研究发现,与单一的Bi₂MoO₆、TiO₂以及按照一定的比例将两者进行机械混合而得到的催化剂样品相比,Bi₂MoO₆复合催化剂的可见光催化活性显著提高,同时考察了不同的复合比对可见光催化活性的影响,实验结果表明,异质结型Bi₂MoO₆复合光催化剂对亚甲基蓝的催化降解存在最佳的复合比。当超过一定的复合比时其可见光催化活性反而下降。研究工作表明,复合氧化物的形貌对催化剂的可见光催化活性有十分重要的影响;采用半导体复合的方式能够减少光生电子-空穴对的复合机率,使其能够得到有效地分离,从而大大地提高催化剂的可见光催化活性。本论文的工作为其它具有纳微空心结构的复合氧化物材料以及其它异质结型复合光催化剂材料的制备提供了新的设计思路与见解。同时,此研究工作制备出光催化剂对有机染料的降解具有高效的可见光催化活性,因此在利用太阳能进行污水净化等领域具有潜在的应用价值。