室温下利用太阳能激发半导体光催化剂使其有效分解有机污染物,被认为是同时解决环境污染和能源危机的最环保技术之一。TiO₂光催化剂只能响应紫外光,极大的限制了其实际应用。为此,除了对TiO₂进行改性外,也开发出了多种具有可见光活性的催化剂。其中,铋基半导体光催化剂得到了广泛研究。在铋基半导体光催化剂中,Bi₂O₃组成简单、无毒、热稳定性好和土壤丰度高等优点备受关注。但是由于其光量子产率较低,仍需要进一步改善其光催化性能。另外,碱性硝酸铋,即Bi（NO₃）₃·5H₂O的不完全水解产物,由于其无毒及制备原料简单而受到了许多关注,但碱性硝酸铋光催化剂也仅在紫外光照射下表现出催化活性,可通过与具有可见光响应性能的材料复合以改善其可见光催化活性。本论文主要制备并研究了碳和石墨相氮化碳（g-C₃N₄）材料改性的Bi₂O₃和碱性硝酸铋复合光催化剂,具体内容如下:（1）通过在马弗炉中煅烧烘烤过的Bi（NO₃）₃·5H₂O和g-C₃N₄的混合物,制备了复合物[Bi₆O₆（OH）₂]（NO₃）₄·2H₂O/g-C₃N₄（标记为BBN-CN）。由于BBN较负的导带电位,有利于活性自由基·O₂^-的形成,并且复合物的比表面积较大。在可见光照射下,所制备的BBN-CN对罗丹明B（RhB）的降解活性优于复合物Bi₂O₃-CN,且BBN-CN还具有良好的循环稳定性。（2）以柠檬酸铋为前驱体,在氮气气氛下、管式炉中煅烧制备了碳、金属铋和氧化铋（标记为C/Bi/α-Bi₂O₃）的复合材料。金属铋具有的表面等离子体共振效应以及残余碳良好的可见光吸收和电导率,使得α-Bi₂O₃在可见光照射下比β-Bi₂O₃具有更好的光催化活性。而且,柠檬酸铋分解形成α-Bi₂O₃的温度远低于Bi（NO₃）₃·5H₂O分解形成α-Bi₂O₃的温度。另外,研究发现,由于EDTA-2Na对Bi³⁺具有较强的螯合作用,导致α-Bi₂O₃、β-Bi₂O₃和C/Bi/α-Bi₂O₃材料表面负电性增加,因而对孔雀石绿（MG）和甲基紫（MV）等阳离子染料的吸附能力提高。