本发明提供了一种晶面比例可控的钒酸铋光催化剂及其合成,用于高效光催化水氧化。通过控制钒酸铋类光催化剂的生长过程,精确调控其物相结构从四方相向单斜相转变,单晶形貌从微米球形向规则十面体形貌的改变,可有效控制十面体的(010)与(011)晶面比例。优化后的十面体钒酸铋光催化剂在Fe3+可溶性电子受体存在下分解水产氧活性达60.0L/kg/h以上,其在460nm处产氧表观量子效率达60%以上。同时该光催化剂应用于户外太阳光下仍然表现出良好活性,并且催化剂可多次循环利用,稳定性良好。该方法制备过程简单,制备的光催化剂活性和稳定性高且无毒绿色,可实现太阳光下高效催化水氧化,有望与产氢催化剂耦合用于大规模太阳能光催化分解水制氢。