碳质材料(如富勒烯、碳纳米管、活性炭等)具有巨大的比表面积,优异的电子、机械及稳定的化学特性,已被广泛地运用到了光催化领域。作为碳质材料中新的成员,石墨烯材料在光催化领域的优异表现也越来越得到研究人员的关注。由于具有特殊的二维纳米结构,石墨烯单片具有巨大的比表面积(～2600cm-2g-1),因而可以作为载体分散光催化半导体粒子、降低粒子间的团聚、提高催化剂的表面积,从而能够提高它们的光催化活性。此外,石墨烯具有特殊的电子迁移能力,能够将半导体上的光生电子快速地转移、降低了光生载流子的复合几率、延长了光生电子的寿命,从而能够提高光催化剂的氧化还原能力。本论文也将主要利用石墨烯及其衍生物的上述特点来提高光催化剂的催化活性。主要包括两方面的内容,一是利用氧化石墨烯作为载体来分散Ag@AgCl光催化剂,研究复合物对甲基橙的可见光降解性能；二是利用石墨烯改性Ti02,通过石墨烯的添加来提高Ti02上光生载流子的分离效率特别是光生电子的寿命,进而提高其光催化还原有机物的能力。此外,我们初步利用染料来敏化石墨烯改性的Ti02复合物,希望提高它们在可见光下的响应。主要内容如下：(1)我们通过两步合成步骤成功地制备了均匀分散在氧化石墨烯载体上的Ag@AgCl核壳纳米粒子复合物。首先以氧化石墨烯作为载体分散和固定Ag纳米粒子,获得氧化石墨烯-Ag复合物。然后再以氧化石墨烯-Ag作为前驱体,以FeCl3作为氧化剂,通过氧化还原反应在分散的Ag表面原位形成AgCl晶体,最终获得以氧化石墨烯作为载体的Ag@AgCl核壳纳米粒子。并且通过调节FeCl3的用量,可得到不同核壳比的纳米粒子。上述方法制备的GO-Ag@AgCl复合物在可见光下具有较好的活性,能够有效地分解甲基橙染料。(2)以P25和氧化石墨烯作为前驱体,通过静电自组装和原位光催化还原制备Ti02-石墨烯,然后考察了其在紫外光下还原硝基芳香化合物的性能。研究结果表明,石墨烯的添加可以有效地降低Ti02上激发的光生载流子的复合,更好地使光生电子分离,提高Ti02的还原能力。利用纯的Ti02进行对比实验发现,TiO2-石墨烯复合物在上述反应不仅能够明显地增强转换率,而且氨基芳香化合物的产率也有明显的提高。(3)染料敏化可提高宽带隙半导体对可见光的响应,提高对可见光的利用。我们利用曙红Y染料对TiO2-石墨烯进行敏化,寄希望提高其在可见光下的光催化活性。利用曙红Y对Ti02-石墨烯进行改性形成了染料敏化的Ti02-石墨烯复合物,然后考察了其在可见光下还原硝基化合物的性能。初步的实验结果表明,通过染料的敏化,Ti02-石墨烯实现了在可见光下催化还原硝基化合物。