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随着世界经济的快速发展，不可避免地带来了一系列环境污染问题，工业废水的处理一直是环境污染治理的重中之重，尤其是染料废水的处理。基于当前能源短缺的形势，本文提出应用绿色光催化技术利用太阳能降解污染物，以达到治理环境污染的目的。目前，许多研究人员已采用各种方法来改善半导体的光催化性能，如合适的半导体结构设计，掺杂，贵金属改性，光敏剂敏化和半导体复合等。通常，由于光生电子空穴对的分离效率低，大多数光催化剂的催化效率仍然很低，因此仍需要开发具有高催化性能的光催化剂。同时，粉末光催化剂在使用过程中易于团聚，难以回收和再利用，这极大地影响了实际应用。因此，选择能够有效结合光催化剂的载体材料是至关重要的。而纤维织物就是一种柔性的负载材料，通过有效的富集可以快速地降解纤维表面的染料分子，具有使用灵活，成本低的特点。因此，本文的任务内容是制备一种新型复合光催化材料和提高光催化剂的催化性能。
本论文对 BiVO4/BiPO4/GO 的合成比例及制备条件进行了研究，并确定了BiVO4/BiPO4/GO最佳合成工艺为：BiVO4与BiPO4摩尔比为50:1；GO占BiVO4质量比为0.5%；反应液pH值为3；合成温度为180℃；合成时间为4h。并发现BiVO4/BiPO4/GO高效的光催化活性与其纳米薄片状的形貌以及（112）和（004）晶面的存在及结晶度密切相关。课题设计并成功合成了一种新型复合光催化剂BiVO4/BiPO4/GO，其高效的光催化性能归功于 BiVO4和 BiPO4有效异质结的形成，以及GO的加入有效提高了催化剂的比表面积。复合光催化剂BiVO4/BiPO4/GO在60 min内的降解百分率可以达到99%， RB-19 染料分子几乎被完全降解，平均光催化速率是 BiPO4的 31.5倍，是BiVO4的4.9倍。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能量色散谱仪（EDX）、X 射线衍射光谱（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X 射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（ UV-vis DRS ）以及比表面积（ Bet ）等测试对BiVO4/BiPO4/GO光催化剂进行了相关表征研究。
另外，通过实验现象、对比测试结果以及空穴-自由基捕捉实验揭示了HCl和H2O2在该光催化系统中的作用原理，并找出了主要的活性物种，基于此，合理的提出了相应的光催化机制；另外，通过光电化学测试得到， BiVO4/BiPO4/GO 的光电流信号强度远大于单一BiVO4和BiPO4的光电流信号强度，并且相比较之下BiVO4/BiPO4/GO的电阻值更小，有利于光生载流子的传输。此外，光致发光光谱（PL）表明BiVO4/BiPO4/GO光生电子空穴对的分离效率更高，电子与空穴复合的几率更小。
最后，通过复合光催化剂BiVO4/BiPO4/GO与棉纤维之间的物理微观分子间作用力以及PEG在棉织物与BiVO4/BiPO4/GO之间形成的氢键作用力和PEG本身的黏附作用，成功地将BiVO4/BiPO4/GO催化剂结合在棉织物上，制备了一种新型的BiVO4/BiPO4/GO/棉复合催化材料。通过测试分析得出，PEG的加入更有利于 BiVO4/BiPO4/GO与棉织物的结合，使得单位面积上的BiVO4/BiPO4/GO催化剂更多，催化效率更快；制备出的BiVO4/BiPO4/GO/棉复合催化材料具备优异的循环降解性能，10次循环使用后的降解百分率仍高达85%。
本论文对 BiVO4/BiPO4/GO 的合成比例及制备条件进行了研究，并确定了BiVO4/BiPO4/GO最佳合成工艺为：BiVO4与BiPO4摩尔比为50:1；GO占BiVO4质量比为0.5%；反应液pH值为3；合成温度为180℃；合成时间为4h。并发现BiVO4/BiPO4/GO高效的光催化活性与其纳米薄片状的形貌以及（112）和（004）晶面的存在及结晶度密切相关。课题设计并成功合成了一种新型复合光催化剂BiVO4/BiPO4/GO，其高效的光催化性能归功于 BiVO4和 BiPO4有效异质结的形成，以及GO的加入有效提高了催化剂的比表面积。复合光催化剂BiVO4/BiPO4/GO在60 min内的降解百分率可以达到99%， RB-19 染料分子几乎被完全降解，平均光催化速率是 BiPO4的 31.5倍，是BiVO4的4.9倍。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能量色散谱仪（EDX）、X 射线衍射光谱（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X 射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（ UV-vis DRS ）以及比表面积（ Bet ）等测试对BiVO4/BiPO4/GO光催化剂进行了相关表征研究。
另外，通过实验现象、对比测试结果以及空穴-自由基捕捉实验揭示了HCl和H2O2在该光催化系统中的作用原理，并找出了主要的活性物种，基于此，合理的提出了相应的光催化机制；另外，通过光电化学测试得到， BiVO4/BiPO4/GO 的光电流信号强度远大于单一BiVO4和BiPO4的光电流信号强度，并且相比较之下BiVO4/BiPO4/GO的电阻值更小，有利于光生载流子的传输。此外，光致发光光谱（PL）表明BiVO4/BiPO4/GO光生电子空穴对的分离效率更高，电子与空穴复合的几率更小。
最后，通过复合光催化剂BiVO4/BiPO4/GO与棉纤维之间的物理微观分子间作用力以及PEG在棉织物与BiVO4/BiPO4/GO之间形成的氢键作用力和PEG本身的黏附作用，成功地将BiVO4/BiPO4/GO催化剂结合在棉织物上，制备了一种新型的BiVO4/BiPO4/GO/棉复合催化材料。通过测试分析得出，PEG的加入更有利于 BiVO4/BiPO4/GO与棉织物的结合，使得单位面积上的BiVO4/BiPO4/GO催化剂更多，催化效率更快；制备出的BiVO4/BiPO4/GO/棉复合催化材料具备优异的循环降解性能，10次循环使用后的降解百分率仍高达85%。