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伴随着当今社会，乃至世界各国的飞速发展，科技、工农业的不断进步，以及人民生活品质的日益提高，能源危机、环境污染已成为当前两大全球性的重大问题。半导体光催化降解有机污染物技术的发展不仅能够充分利用太阳能这种巨大、无污染、洁净、安全的可再生能源，达到节能的目的，而且可以有效地降解有机污染物，起到环境保护作用。本文通过引入石墨烯及类石墨烯的材料，对半导体光催化剂进行性能改善，合成得到了两类具有三元异质结构的复合光催化剂，并对其光催化降解常见有机污染物的性能进行了研究。二元异质结Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55复合物是在特定的pH值条件下，通过简单的一步水热法的到的，在此基础上，将化学氧化法得到的层状氧化石墨烯引入到反应体系中，经过水热还原得到了graphene-Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55复合光催化剂。根据XRD、SEM及TEM分析发现，一定范围内，氧化石墨烯的加入量会对Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55中两相的相对组成含量有所影响，并且对物质的结构形貌也有所影响。通过FT-IR、Raman及XPS分析，可以得出复合物中的氧化石墨烯在水热过程中被还原为石墨烯，并且与Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55通过化学键紧密的结合在一起，形成了三元结构的复合物。在可见光照射下，评估了复合光催化剂对光降解罗丹明B和2,4-二氯苯酚有机污染物的光催化性能，结果表明，graphene-Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55具有高效的光催化性能及良好的稳定性，并且性能最佳的石墨烯负载量为1wt%，最终提出了这种三元复合光催化剂的形成机理及光催化增强机理。本论文首次证实了氧化石墨烯具有对半导体材料的形貌、结构及组成的调控作用。首先探究了Bi2WO6/Bi3.84W0.16O6.24的合成条件，其次选取了具有类石墨烯结构的层状二硫化钨作为基底材料，通过水热合成法，形成了具有三元异质结结构的WS2-Bi2WO6/Bi3.84W0.16O6.24复合光催化剂。结合XRD、TEM、EDS、XPS及Raman等表征结果，可以证明复合物中，三种物相的存在，并且经过溶剂剥离法所得到的二硫化钨是以层状结构存在于复合物之中。通过与Bi2WO6/Bi3.84W0.16O6.24和块状WS2-Bi2WO6/Bi3.84W0.16O6.24的光催化性能进行对比发现，具有二维结构的层状二硫化钨，因其独特的物理化学性能，使得复合物的光催化性能提高最显著，这也是首次将层状的二硫化钨用于复合光催化剂的研究，为今后对类石墨烯材料在光催化领域的应用推广奠定了基础。