分别采用NaBiO3和Bi(NO3)3为Bi源制备了Bi掺杂NaTaO3光催化剂, 研究了Bi离子的价态对NaTaO3光催化分解水制氢性能的影响. 采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见吸收光谱研究了催化剂的晶体结构、Bi离子的化学状态和催化剂的光学吸收性能. 以光催化分解水制氢反应研究了Bi离子掺杂NaTaO3的催化性能. XRD结果表明, 对于两个不同Bi源掺杂的NaTaO3样品, Bi离子的掺杂没有改变催化剂的单斜相结构, 但拉曼光谱证实Bi离子的掺杂致使Ta-O-Ta键角偏离了180°. XPS结果表明, 以Bi(NO3)3为Bi源时, Bi离子以Bi3+掺杂于NaTaO3的A位; 当以NaBiO3为原料时, Bi3+和Bi5+共掺杂于NaTaO3的A位. 两种不同Bi源掺杂得到的样品在紫外-可见吸收光谱中给出了相似的光学吸收, 但Bi3+的掺杂对NaTaO3光催化性能影响不大, 而Bi3+和Bi5+共掺杂大大提高了NaTaO3的光解水制氢性能. Bi离子取代Na离子在A位的掺杂, 在NaTaO3结构中引入了能够促进载流子分离的空位和缺陷; 与此同时, Bi的掺杂导致Ta-O-Ta键角偏离180o而不利于载流子迁移. 对于Bi3+掺杂的NaTaO3样品, 这两种作用相互抵消, 使得其催化性能与NaTaO3相比没有变化; 而Bi3+和Bi5+的共掺杂和高价态Bi5+的掺杂引入了更多的空位和缺陷, 提高了光生电子-空穴的分离效率, 从而提高了光催化产氢性能. 研究表明, 光催化过程中载流子的迁移是影响催化性能的重要因素, 而在ABO3钙钛矿结构的A位引入高价态离子是促进光生载流子分离的有效途径.