近年来,光催化技术由于其高效、绿色、环境友好的优势,在能源转换和环境治理领域被重视并得到了深入的研究。在众多半导体光催化剂中,卤氧铋（BiOX（X=Br,I））因其独特的层状结构和特殊的电子跃迁模式,受到了广泛的关注。但是BiOX（X=Br,I）光催化剂较高的光生电子和空穴对的复合效率制约了其发展和实际应用。为了降低光生电子和空穴对的复合率,进而提高光催化活性,使得越来越多的科学家投入到对BiOX的改性研究中。目前,非化学计量比卤氧铋化合物的合成已经被证明是提高此类材料光催化性能的有效方法,但活性增强机制尚未得到明确。为了分析提高光催化降解有机污染物的性能机理,本学位论文制备了非化学计量比的光催化剂并对光催化反应机理做出了相应的研究和讨论。主要研究内容如下:（1）利用基于第一性原理CASTEP软件研究了Bi₄O₅I₂化合物的电子结构和能带结构;利用溶剂热法合成Bi₄O₅I₂光催化剂,通过XRD、UV-Vis-DRS、SEM、PL等各种测试手段对Bi₄O₅I₂化合物的结构、形貌、组成及光吸收范围等进行表征。以甲基橙（MO）、罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）和诺氟沙星（NOR）作为目标污染物评估了Bi₄O₅I₂光催化剂在可见光照射下的光催化性能。实验结果表明:在降解RhB溶液时,光照84 min对RhB的降解达到99%,对于MO的降解过程中Bi₄O₅I₂是BiOI的10倍。除此之外,为了探索Bi₄O₅I₂光催化降解机理完成了自由基捕获实验,结果表明在降解MO过程中起主要作用的活性自由基为h⁺和·O₂^-。由于偶极矩的作用光生电子和空穴对得到了有效地分离,光电化学实验和PL实验都进一步确定了Bi₄O₅I₂光催化剂的光生电子和空穴对有低的复合率和较高的迁移速率,有效地提高了光催化活性。（2）利用溶剂热法合成了Bi₄O₅Br₂化合物,还特别研究了pH值在Bi₄O₅Br₂化合物合成中的影响,研究了不同pH值对催化剂的晶体结构、电子结构、元素组成、样品形貌、及光吸收范围等方面的影响。从XRD图谱分析发现当反应溶液为碱性条件下时更有利于Bi₄O₅Br₂光催化剂的合成,随着pH值的增加,催化剂由BiOBr向Bi₄O₅Br₂转变。DRS图谱可以看出随着pH值的增加,光吸收边缘向长波方向移动,发生红移现象,表明Bi₄O₅Br₂的吸光范围增大了,这导致Bi₄O₅Br₂催化剂能够利用更多的光去降解污染物。以甲基橙（MO）为目标污染物来评估催化剂在可见光照射下的光催化性能,实验结果证明了Bi₄O₅Br₂光催化剂有较好的光催化活性。