随着人们生活水平的提高,各种药品和个人护理用品（PPCPs）得到了越来越频繁的使用,其进入环境后造成了严重的环境污染,并威胁到生态系统平衡及人类健康。抗生素是使用最频繁的一类PPCPs,目前自然水体中普遍检测到了抗生素的残留。残留的抗生素如果不经有效降解而直接进入环境不仅会污染环境、危害水生生物及人体健康,还会促使微生物产生耐药性,干扰细菌的自然生态系统。随着工业的发展,资源与能源紧缺日益成为一个严重的社会问题。以太阳能作为能量来源的光催化技术成为了环境领域的新研究热点。光催化反应成本低廉,条件较温和清洁,无有害副产物。在新型光催化剂中,钨酸铋由于禁带宽度小,能够有效地利用可见光,而具有广阔的发展前景。通过正交试验优化钨酸铋的水热合成条件,并运用ESR和循环实验测定其活性和稳定性;为了进一步提升其性能,采用Mg²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺掺杂对钨酸铋进行改性,采用XRD、EDS、SEM、BET、FTIR、DRS手段对其进行表征,评价其形貌与性能。以改性后的钨酸铋作为催化剂,对诺氟沙星与环丙沙星进行光催化降解实验,探究掺杂的离子种类与浓度对Xe灯下诺氟沙星和环丙沙星的降解效果并进行动力学模拟。然后运用HPLC-MS测定该反应中间产物,结合基团湮灭实验与反应前后抗生素溶液的Zeta电位变化,探究了反应机制。水热法制备钨酸铋在20 h、温度为160摄氏度、前驱液pH=5的条件下取得最佳效果,且三因素的影响程度为前驱液pH>温度>时间。在可见光照下,钨酸铋能够产生高强度羟基;四次循环实验活性下降10.3%,稳定性高。水热法合成的钨酸铋具有较高纯度,呈直径约2μm的花朵状或球状颗粒;掺杂后的钨酸铋比表面积增大25.6%⁶1.1%,可为反应提供更多活性位点;禁带宽度下降了7.6%¹5.7%,对可见光部分的吸收能力得到增强。在1%的Mg²⁺掺杂浓度下,诺氟沙星和环丙沙星降解率提升了30%,但0.5%与2%的Mg²⁺都会对钨酸铋催化性能产生抑制。Fe³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺优化钨酸铋性能作用效果相似:掺杂后催化剂降解性能提升10%²0%,掺杂浓度对诺氟沙星降解效能没有明显影响。环丙沙星的降解过程中,随着掺杂浓度的变化,反应前期降解速率提高了4%⁶3%,150 min时降解率都接近100%。诺氟沙星与环丙沙星的光催化降解过程符合准一级反应动力学模型。诺氟沙星与环丙沙星的降解途径相似,都是通过哌嗪环结构的破坏与F原子取代实现的,喹诺酮基团结构比较稳定,在反应中不会被破坏。带正电的空穴在光催化反应中的作用占约70%,超氧自由基占约30%。在金属掺杂的钨酸铋投加和光催化反应后,溶液的Zeta电位由负值升为正值,表明金属离子负载是通过电子对共用或转移的方式实现促进催化剂的吸附作用从而促进对抗生素的降解效能。