ABO₃型钙钛矿铁电材料因其具有铁电自发极化、结构稳定性强和光学带隙可调控等优点作为光催化剂在光催化降解有机染料方面有广泛的应用前景。铌酸钾(KNbO₃)是一种典型的ABO₃型钙钛矿铁电材料,然而由于其仅紫外光响应宽带隙特征,目前在可见光催化应用方面的研究比较少。本文利用掺杂手段分别在KNbO₃的A位和B位引入Ba离子和Fe离子,系统地研究了B位Fe离子掺杂、A位Ba离子掺杂、A位Ba离子和B位Fe离子共掺杂对KNbO₃光学带隙、磁性和可见光催化活性的影响。研究结果与分析主要如下:1.通过固相反应法成功制备出无杂相的KNb_1-xFe_xO_3-δ、K_1-xBa_xNbO_3-δ和K_1-xBa_xNb_1-xFe_xO_3-δ三个系列样品。2.Fe离子B位掺杂样品KNb_1-xFe_xO_3-δ保持与母相KNbO₃一致的正交Amm2相钙钛矿结构和铁电自发极化优势。掺杂使样品颗粒粒径增大,但引入了Fe²⁺、Fe³⁺和氧空位等杂质带,大大减小了母相KNbO₃的带隙,调节催化剂样品光吸收至可见光领域,从根源上改善可见光催化活性。氧空位等缺陷及Fe²⁺与Fe³⁺的共存有利于光生电子空穴对的迁移,减小光生载流子复合率,增强光催化活性。磁性Fe离子的引入使掺杂样品呈现弱室温铁磁性,在少量掺杂时剩余磁化强度先增大后减小,源于少量掺杂后样品的束缚磁极化子(BMP)作用,而在高浓度掺杂时,剩余磁化的增强则与磁性Fe离子掺杂浓度的增大有关。3.Ba离子A位掺杂样品K_1-xBa_xNbO_3-δ没有发生结构相变,铁电极化影响比较小。掺杂使样品颗粒粒径变小,但由于A位离子不直接参与KNbO₃晶体价带与导带的构成,掺杂导致的带隙减小幅度不大,样品的可见光催化活性改善不明显。4.Ba、Fe离子共掺杂样品K_1-xBa_xNb_1-xFe_x O_3-δ随着掺杂浓度的增大,晶体结构从正交钙钛矿结构Amm2,向立方理想钙钛矿结构Pm3m转变,晶体铁电自发极化减弱。但Ba、Fe离子共掺杂在KNbO₃价带与导带之间引入了Fe离子和氧空位杂质带,有力减小了晶体的光学带隙,掺杂还使样品颗粒粒径减小,因此,可见光催化活性明显得到改善。晶粒的尺寸效应使样品剩余磁化强度随掺杂浓度的增大而单调增强。