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陕北地区煤炭资源丰富,依托煤资源发展的兰炭等产业更是成为了陕北地区经济的支柱型产业,而该过程产生的含酚废水因有毒有害成分多、浓度大对淡水资源安全性造成威胁。相比传统的酚类废水处理方法,光催化氧化技术具有低成本、反应条件温和以及反应相对彻底等优点,通过光催化技术实现对废水中有害酚类物质的降解去除成为环境与催化领域的热点课题。本论文主要通过可控制备二维卤氧化铋基光催化剂,对模拟含酚废水进行降解处理。采用组分调控、过渡金属磷化物（TMPs）负载、氧空位修饰等改性手段强化卤氧化铋基材料的催化活性;结合表面光谱技术、光电化学技术和实验测试等手段,揭示改性体系的多效协同活性增强机制和催化反应机理。具体研究内容如下:（1）基于卤氧化铋卤素种类和化学计量比的组分调控策略,制备了具有相同二维纳米片结构的Bi OCl、Bi OBr、Bi OI、Bi4O5Br2、Bi24O31Br10和Bi3O4Br光催化剂。结果表明,催化剂化学组成可以显著影响卤氧化铋材料的吸光范围、氧化还原电势及电荷分离特性,进而影响其光催化活性。其中,Bi4O5Br2和Bi3O4Br由于具有相对较窄的禁带宽度、较高的氧化能力和良好的电荷分离性能,表现出更优的可见光催化降解双酚A性能。（2）采用液相组装法制备得到系列不同浓度的TMPs/Bi4O5Br2（TMPs:Ni2P,Co2P,Ni Co P）复合光催化材料,可有效增强催化剂对双酚A、苯酚、对硝基苯酚等含酚废水的氧化降解效率。其中,15%Ni Co P/Bi4O5Br2复合样在可见光下反应60 min可实现对双酚A 86.1%的降解率,其反应速率较Bi4O5Br2提高了3.11倍。研究发现,TMPs的负载可显著增强催化剂的光吸收和电荷分离效率;此外,通过捕获实验、ESR测试和NBT降解实验证明单体Bi4O5Br2在反应中的主要活性物种是光生空穴（h+）,而TMPs/Bi4O5Br2复合体系的活性物种为h+和超氧自由基（·O2-）,且浓度较之单体明显增大;结合能带结构和XPS电荷转移分析表明TMPs/Bi4O5Br2具有Z型电荷传输机制。因此,利用TMPs的多功能促进作用:拓宽光利用范围、增强光生电荷分离利用效率、提高氧化活性物种浓度,可实现光催化剂反应活性的有效增强。（3）为强化含酚废水有氧氧化降解过程中氧气的活化和利用效率,采用水热法并利用丙三醇（GLY）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为表面活性剂,制备出含不同氧空位（OVs）浓度的Bi3O4Br-OVs光催化剂,并进一步负载过渡金属磷化物得到Ni2P/Bi3O4Br-OVs复合体系,利用Ni2P与氧空位的协同效应增强材料的光催化活性。其主要作用机制如下:（1）氧空位的引入可减小Bi3O4Br的带隙能,Ni2P拓宽了复合材料的光谱响应范围,二者的协同作用使复合催化剂对可见光的吸收利用率提高;（2）氧空位的缺陷能级可作为电子捕获中心有效抑制光生电荷复合,而Ni2P/Bi3O4Br-OVs复合体系形成的Z型电荷传输机制更有利于促进体系电荷分离,从而提高催化剂光生电子和空穴的利用效率;（3）氧空位和Ni2P均可作为氧气活化位点,形成“双路径”·O2-生成,结合Z型电荷分离机制,极大促进·O2-和h+氧化活性物种浓度,协同增强催化剂对酚类污染物的可见光降解效率。