现代人们生活已经离不开工业的发展，人们日常所使用的生活用品如被子、衣服、鞋子、家具等几乎都来自于工厂的生产；随之而来的则是各种污水处理的问题，从而导致各种污染的产生，如生活污水以及工业废水。工业的发展以及污染的加重导致全球的水资源短缺，数百万人无法得到安全的饮用水；有机物的污染不仅对环境造成破坏，对于人们的生命健康也构成了严重的威胁，所以寻找一种低成本、高效率、环保无污染的催化剂是目前解决污水问题的一大方向。由于二氧化钛优异的物化性质如化学稳定性、无毒、成本低等特点，使得它成为研究的热点材料。但是二氧化钛也有很明显的缺点，带隙为(3.2eV)，对于可见光的利用率极低，这使得它不能成为在自然光下可以大量使用的光催化剂。因此，寻找一种可以在自然光下降解污染物的光催化剂成为了重要任务。氧化铋是一种无毒且具有特殊光学性能的材料，由于其带隙较窄(2.5eV～2.85eV)，使其在可见光下有催化作用，因此成为了光催化领域研究的热点。然而其缺点是共有六种晶型且在制备过程中极易发生相转变，其中β相为室温亚稳相，α相为低温稳定相，β相常常显示出较高的催化活性，构建两种半导体的表面异质结是提升二氧化钛催化剂催化效率的重要方法之一。本论文通过溶剂热法成功制备了花状Bi2O3/TiO2纳米颗粒，探究了掺杂比以及温度对其晶体结构和性能的影响；通过XRD、SEM/TEM、BET、Uv-vis和XPS等表征手法，从样品的晶体结构、形貌、比表面积、吸光特性和表面化学状态入手，对样品催化性能改变的原因进行了研究。研究的内容如下：
　　(1)采用溶剂热法制备出花状TiO2单体以及纳米花状β-Bi2O3/TiO2复合物，通过改变五水合硝酸铋的加入量，来研究不同Bi/Ti摩尔比对材料光催化性能的影响。结果表明：掺杂Bi2O3后的TiO2降解罗丹明B的效果由原来的61.2％提升至99.6％，可以看出有明显的效果提升；当复合物中Bi/Ti的摩尔比为2.1％时光催化效果最好；通过XRD表征没有发现Bi2O3的特征峰，这可能是由于掺杂量过小或晶粒尺寸过细造成的，主峰没有发生偏移，说明TiO2没有发生畸变；通过紫外漫反射的表征发现吸收边缘并没有明显变化，这是由于Bi的尺寸没有Ti的尺寸大，Bi元素未能进入TiO2的晶格内替代Ti原子，所以二氧化钛并没有发生晶格畸变，这与XRD的结果相一致；通过扫描电镜以及透射电镜，发现这种材料成花瓣状球体，且花瓣是由许多小颗粒组成；透射电镜图发现了一些直径约为2～3nm不等的黑色圆形，且其晶格条纹符合β相氧化铋的特征，故可以认为是氧化铋纳米颗粒附着于TiO2表面；Bi2O3的掺入增加了TiO2的比表面积，这是由于氧化铋在结晶过程中，其前驱体会分解生成NO以及O2，使得二氧化钛在结晶过程中变得疏松；PL光致发光证明了掺杂后的样品，其分离效率加强，证明有异质结的存在，与光催化实验结果一致。当Bi/Ti摩尔比为2.1％时得到的复合物光催化效率最高。
　　(2)采用溶剂热法制备Bi2O3/TiO2复合物，通过改变煅烧温度，来研究不同煅烧温度对样品的形貌晶型以及光催化性能的影响。结果表明，在煅烧温度为450℃时，催化剂的催化效果最好；通过XRD发现掺杂氧化铋会抑制锐钛矿相二氧化钛的转变；通过XPS发现，当温度超过450℃时，复合物内的氧化铋会生成极少量的单质铋，单质铋的存在可能会形成捕获中心，加快载流子的分离效率，从而加快了光催化的活性，这与光催化实验的结果相吻合。通过SEM以及TEM发现随着温度的升高，花瓣厚度随之增加，证明了结晶度的增加，这与XRD的结论相吻合；在透射电镜图中发现了α-Bi2O3的存在，推测温度超过450℃时，β相会朝着α相氧化铋发生转变。温度的升高减小了比表面积，使得其光催化活性降低，这与光催化实验相符。随着温度的升高，其PL强度呈现先减小后增大的趋势，这是由于随着温度的升高，样品的结晶度逐渐升高并趋于完美，分离效率升高，而超过一定温度后会有相变的趋势，导致其电子空穴的分离效率下降，这与光催化实验结果相一致。当煅烧温度为450摄氏度时得到的复合物光催化效率最高。