1。2。2  二元金属氧化铋光催化剂

含铋二元金属氧化物光催化剂种类繁多。钛酸铋[12]、钨酸铋[13]、钒酸铋[14]是其中研究得比较多的物质，其次便是研究的比较少的其他金属酸铋，如钼酸铋、铁酸铋、铌酸铋以及钇酸铋等。钛酸铋系化合物是由TiO2和与Bi2O3形成的复合氧化物，与氧化铋类似，它也具有多种晶相结构，主要研究的有以下三种：Bi2Ti2O7、Bi2Ti4O11、Bi4Ti3O12。优异的晶体结构与电子结构决定了它具有较低的禁带宽度(2。 6—2。 8eV)，这使得它具有较好的光催化活性。经过掺杂或负载改性处理后，它在可见光范围内的催化效果愈加明显[15-17]。但是，钛酸铋系化合物作为光催化剂使用还是存在一些需要克服的问题，一是硝酸铋溶于水时容易生成硝酸氧铋沉淀物而非钛酸铋前驱体；二是铋离子半径大于晶格间隙，以至于Bi3+几乎无法进入TiO2晶格；三是钛酸铋稳定性不高，相态保持率低。钨酸铋可由Bi盐与W盐在很高的温度下焙烧得到，分子式为Bi2WO6 ，具有层状结构，因其具有的独特物理与化学特性而广泛应用于微波应用、催化剂和缓蚀剂等方面。早期多采用固态法合成Bi2WO6，但产物大都活性不高[18]。后来，人们尝试采用其他方法[18-19]以及改性技术，成功合成了光催化性能较好的Bi2WO6，但这与人们满意的光催化活性仍有一段距离。钒酸铋(BiVO4)主要有单斜白钨矿型BiVO4 (s-m)、四方硅酸锆型BiVO4 (z-t)、四方白钨矿型 BiVO4(s-t)、正交钒铋矿型这四种晶型。其中，单斜晶型的BiVO4 光催化降解污染物能力最强，相关研究文献与资料也比较多。但纯的钒酸铋存在吸附性较差，光生载流子复合率较高的问题，这些问题使得它的光催化活性较低，不利于实际应用[20]。

1。2。3  其他含铋光催化剂

铋系半导体光催化剂除了前文提到的数种以外，还有卤氧化铋、铋的硫化物、铋的硅化物和铋的碳化物等。其中，卤氧化铋由于独特的电子结构、对有机物质的强降解力而受到许多关注，因此关于卤氧化铋的研究也最多最广[6]。而关于铋的其他非金属化物，如硫化物、铋的硅化物和铋的碳化物的研究则相对较少。

1。3  卤氧化铋的研究现状

1。3。1  卤氧化铋的结构

1。3。2  卤氧化铋的制备方法

1。4  本文主要研究工作与内容

铋系半导体光催化剂中，卤氧化铋BiOX(X= Cl，Br，I)催化剂因为催化活性显著而备受关注。卤氧化铋BiOX(X= Cl，Br，I)因其独特的片层结构和适宜的禁带宽度而具有优异的光催化活性，并且，研究者通过对制备方法的完善与其他改性手段，使得卤氧化铋的光催化活性有了不小的进步。因此，作为一种有广阔应用前景的光催化剂,对卤氧化铋深入、细微的研究就十分必要，这可以帮助了解不同因素对它的影响，进而合成光化学性能优异的样品。在合成卤氧化铋BiOX(X= Cl，Br，I)的过程中使用的溶剂的性质，反应液的酸碱度，反应温度和反应时间，试剂提供卤素离子的类型等都会对产物的形貌与粒径产生一定程度的影响，进而改变其光催化活性。jiang和他的助理证实了改变相同反应混合液的PH值，会严重影响BiOCl单晶纳米片形成的面的性质，导致不一样的光催化性能[35]。本文主要以五水合硝酸铋Bi(NO3)3▪5H2O、X(X= Cl，Br)为原料，通过水解法在不同反应体系(乙二醇体系、尿素水溶液体系和乙酸水溶液)中反应制备BiOX(X= Cl，Br)。文献综述

实验所得样品通过透射电子显微镜（TEM）、能量散射X-射线能谱仪 (EDS)、X射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）等表征方法来测试分析，从而了解它的结构形貌、元素组成、结晶度、光学性质和禁带宽度等。此外，我们在光催化性能测试中，使用500W氙灯作为可见光光源，将罗丹明B、甲基橙染料充当污染物，通过紫外检测分析污染物的降解情况来了解样品的光催化活性。比较分析不同反应体系制备的样品形貌、粒径大小、禁带宽度、光催化活性等方面的变化，了解影响纳米晶微结构的实验因素及控制方法。