铋系光催化剂具有良好的催化性能,它们在可见光区均存在明显的吸收,这表明这些物质均可以响应可见光,因而具有可见光催化氧化处理有机污染物的能力。如何改善铋系光催化剂的制备方法,开发它们的良好性能是目前迫切需要解决的问题。Bi203是一类新型的光催化剂,与Ti02相比报道的比较少。由于Bi203的禁带宽度较窄(2.8 eV),可以吸收可见光受激发产生光生电子和空穴,可以被用来降解有机污染物。卤氧化铋BiOX (X=F、Cl、Br、I)是一种新型的半导体材料,它具有独特的电子结构、良好的光性能和催化性能。目前关于它的光催化应用方面的报道较少,研究表明卤氧化铋BiOX的光催化活性普遍优于商品TiO2(P25)的光催化活性,并且随着卤素原子序数的增加光催化活性也随之增强,即铋氧化碘BiOI的活性最高。基于此,本文首次选用微波法合成了不同晶型的Bi203及BiOI光催化剂,并系统的研究了光催化剂的制备及其光催化降解有机污染物的能力,主要包括以下几个方面的内容：一、利用微波法的反应速率快,效率高的特点合成前驱体微波产物,并利用X-射线衍射(XRD)、透射电镜扫描(TEM)、紫外可见漫反射光谱(DRS)对产物进行表征。XRD结果表明,通过不同温度煅烧提高产物结晶度,合成了不同晶型纳米级Bi203,煅烧温度300℃是合成β-Bi203的适宜温度,且随着煅烧温度的升高,更容易得到α-Bi2O3。TEM结果表明,热处理后结晶度改善。DRS谱图结果表明,a-Bi203带隙值为2.84 eV,p-Bi203的带隙值为2.77 eV,因此β相能够较好的利用可见光。以可见光下罗丹明B的降解为模型反应,研究了产物的光催化性能,证明β-Bi203的光催化活性比a-Bi203强。以Bi(NO3)3·5H2O和KI为主要原料,乙二醇与水为溶剂,在微波条件下合成由纳米片组成的微球BiOI光催化剂,以罗丹明B为模型污染物,研究其光催化性能。运用XRD、SEM、TEM、IR、DRS等技术对光催化剂的结构、形貌和光学性能进行研究,并与其光催化活性进行关联。首先将常温合成法作为对照实验,通过光催化性能测试证明微波产物性能高于常温搅拌产物。然后在不同溶剂体系中合成BiOI催化剂,选择最佳溶剂体系,在以上基础上分别对其中的实验参数如反应物摩尔配比、反应时间、反应功率等进行调整实验,探索合成BiOI光催化剂的最佳条件以获得最优性能的催化剂,同时研究了光催化反应的最佳用量。实验表明,微波合成BiOI较佳实验条件为,KI与Bi(NO3)3·5H2O的摩尔比为0.5：1,醇水配比为1：1,微波功率300 W,辐射10 min,通过简单快速的反应合成微球结构球状BiOI催化剂,微球由纳米片交叠而成,片层厚约为20nm,片的边长约为200nm,样品具有较大的比表面积,在可见光照射下2h对罗丹明B的降解率可达96%,光催化性能优越。