为了应对能源危机与环境污染对人类生存带来巨大的威胁,前人发展了一系列物理、化学等方法。在这些方法中,光催化技术作为高级化学氧化法,可以通过利用可再生的太阳能、半导体光催化剂对污染物进行降解,减少对环境的污染,是一种绿色、环保的清洁技术。本论文主要围绕两个方面进行,一是不同阴离子层对光催化性能影响的研究;二是Bi@Bi-doped TiO₂的光催化降解RhB染料废水性能研究。（1）在第一部分,我们主要研究Bi₂O₂CO₃和Bi（C₂O₄）OH的光化学性能。即使它们有着相似的层状结构,在紫外光下,Bi₂O₂CO₃对苯酚和RhB的降解速率分别是Bi（C₂O₄）OH的1.2倍和2.5倍,这一现象主要归因于它们不同的阴离子层:Bi₂O₂CO₃中的CO₃^2-互相连接并形成一个连接的阴离子层,而交替的[Bi₂O₂]²⁺层和CO₃^2-层完全分开;Bi（C₂O₄）OH中的C₂O₄^2-之间不连接,但是[Bi₂O₂]²⁺层和C₂O₄^2-层间有氧桥。这一结果说明在分开的[Bi₂O₂]²⁺层和CO₃^2-层间有内电场（IEF）产生,可以显著提高电荷分离速率。相对的,[Bi₂O₂]²⁺层和C₂O₄^2-层间的氧桥不会产生内电场,从而导致低的电荷转移速率。这一结果说明有完全分开的阴阳离子层的层状半导体可以发展为高效的光催化剂。（2）为了大幅度提高光催化剂的活性,研究者已经开发出了多种提高光催化剂活性的策略,而综合多种改性策略可以大大提高光催化剂的活性。本论文首次合成了富含铋物种的富氧缺陷TiO₂基Mott-Schottky结（Bi@Bi-doped TiO₂,S_yD_x）,并利用对RhB的光催化降解来评价其活性。在紫外光下,相比于未改性的TiO₂,富氧缺陷的TiO₂（D_x）和无氧缺陷的TiO₂基Mott-Schottky结（S_y）的降解性能只能分别提高0.3和1.9倍,但S₁₀D₁的性能提高了4.5倍。这体现氧缺陷与Mott-Schottky结具有明显的协同效应。这是因为氧缺陷扩大了光的吸收范围,改变了TiO₂和其Mott-Schottky结的表面性质,明显促进了电子和空穴的分离。这项工作表明,与单一的改性策略相比,简单的复合改性策略可以显著提高光催化剂的活性。