随着工业快速的发展,污染问题成为全世界共同面临的挑战,光催化技术因其绿色节能、无二次污染、过程简单效率高等优点被认为是21世纪一种最具发展前景的科研领域。应用最为广泛的传统型光催化剂Ti O₂只能吸收紫外光,对太阳光的利用率不高,为了提高对太阳光的利用,对可见光响应的光催化材料成为研究热点。本文以钙钛矿型半导体材料Fe₂Ti O₅为研究对象,它的光响应范围达到可见光,考察了Fe₂Ti O₅沉淀法最佳的合成路线以及光催化性能的影响因素,针对其存在的比表面积小、电子空穴易复合等问题,利用负载金属氧化物β-Bi₂O₃和贵金属Ag单质对其进行改性研究,来进一步提高材料的可见光催化性能。通过对产物进行XRD、EDAX、SEM等表征,发现Ti⁴⁺和Fe³⁺比例为1.2:2,p H为8,室温反应60 min,煅烧温度800℃,煅烧时间6 h,得到产物颗粒的形貌和尺寸比较均匀,所合成的产物均和钛酸铁标准卡片PDF#76-1158一致,成分中含有Fe,Ti,O三种元素比例为2:1:5,利用熔盐法改变晶体结构,发现熔盐的最终产物也是钛酸铁,并且钛酸铁的粒径相比未熔盐的变大,熔盐后的钛酸铁颗粒为立方相结构。主要以亚甲基蓝模拟颜料废水为降解对象,筛选光催化反应条件。发现催化剂添加量为75 mg,亚甲基蓝溶液150 m L,溶液初始浓度为10 mg/L,溶液p H值为6,外加氧化剂H₂O₂加入量为7 m L降解率最高,达到99.4%。确定了一系列光催化反应影响因素外,对同一组催化剂进行了四次重复利用,钛酸铁不仅容易回收,还发现第四次的催化效果相比第一次只有小幅度的降低,符合光催化剂低成本、高能效的理念。利用Bi₂O₃和Ag对钛酸铁进行负载改性,通过XRD、TEM和XPS等表征方法进行表征,证实β-Bi₂O₃和Ag均成功负载在Fe₂Ti O₅颗粒表面。制备出的β-Bi₂O₃/Fe₂Ti O₅复合催化剂在可见光下对亚甲基蓝溶液的降解率为83.7%,Ag/Fe₂Ti O₅复合催化剂在可见光下对亚甲基蓝溶液的降解率为65%,两者降解率均比Fe₂Ti O₅要高。