现代工业文明的高速发展让人们的物质生活变得愈发富足,然而,工业化使得化石燃料被大量开采使用,既造成了资源的枯竭,也使得环境遭到破坏。不断恶化的环境污染和能源短缺提高了人们对潜在全球危机的认识。为了人类社会的可持续发展,开发和利用可再生绿色能源以及解决环境污染问题已成为人类社会所面临的重大课题。在正在进行的各种项目中,光催化技术被认为是最有前景的技术之一,其特点是直接利用可再生、廉价和丰富的太阳能。光催化剂是该技术的关键部分。到目前为止,许多工作都致力于设计和合成具有强吸收和利用广谱太阳能、高电子和空穴分离效率以及适合氧化还原反应的能带的优化催化剂。铋基复合氧化物由于其独特的层状结构和有吸引力的能带结构,具有较强的光响应能力,作为一类新型光催化材料备受关注。在光催化领域具有良好的应用前景,吸引了众多科研工作者的注意。本文主要基于铋基复合氧化物材料构筑三类不同的半导体光催化剂,并且研究了它们的光催化性能,同时对不同体系的反应机理进行了深入研究。具体工作内容如下:（1）采用一种简单、经济的电纺丝技术,结合不同温度下的煅烧,制备了稀土掺杂的BiYO₃纳米管。用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、EDS元素分析、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、电化学阻抗谱（EIS）对合成样品的晶体结构、形貌、吸附和光催化机理进行了表征。纳米管的平均外径约为100 nm。它们表现出增强的可见光驱动的光催化降解刚果红。结果表明,700℃煅烧样品的光催化活性最高,不同稀土掺杂能提高材料的吸附和光催化活性,可能与杂质能级的形成有关,其中Nd掺杂BiYO₃的样品在可见光照射下降解刚果红的性能最好。（2）采用溶剂热法结合原位阴离子交换工艺制备了一种新型异质结Bi₄O₅I₂花/Bi₂S₃纳米棒复合材料。从Bi₄O₅I₂纳米片中原位生长Bi₂S₃纳米棒意味着两种半导体之间存在着很强的耦合和亲密的界面。对不同反应时间的Bi₄O₅I₂/Bi₂S₃异质结构的可调谐形貌、组成和光学性质进行了详细的表征。在可见光照射下（λ>420 nm）,通过材料对Cr（VI）的光催化还原实验对其光催化性能进行评价。结果表明,Bi₄O₅I₂/Bi₂S₃异质结具有良好的光催化活性和稳定性。最高表观速率常数可达0.05614 min^-1,约为原始Bi₄O₅I₂和Bi₂S₃的56倍和7.5倍。进一步详细的表征表明,Cr（VI）的大量吸附和稳定还原可归因于光生载流子的有效转移和空间上的分离。（3）采用一步溶剂热法合成了BiVO₄/Bi₂O₃复合材料。通过控制加入Bi（NO3）₃·5H₂O和NH₄VO₃的比例,使得合成的复合材料中具有不同比例的BiVO₄和Bi₂O₃,用溶剂热法成功合成了一系列不同比例的BiVO₄/Bi₂O₃复合半导体光催化剂,并运用相关表征手段对样品进行了详细的表征。最后测试了催化剂光催化去除NO的性能,并结合相关表征对其光催化机理进行讨论。结果表明,BVO-5（Bi:V=1.2:1）具有最好的光催化去除NO的活性,且具有一定的稳定性。进一步详细的表征表明,复合材料中形成了p-n结,能够促进光生载流子的转移,并且抑制其复合,从而提高其光催化去除NO的性能。