随着全球经济的快速发展,工业化进程的不断推进,导致水污染越来越严重,全球的水资源短缺问题日益突出。近年来,利用光催化技术对有机污染物进行降解,尤其这种技术的潜在应用空间及对污水的治理,越来越受到人们的重视。TiO2光催化剂因其降解污染物的能力较强,无毒无害,造价低廉,一直受到人们的广泛关注。但是由于其禁带宽度较宽,只能在波长较短的紫外光的照射下发生光催化作用,而在太阳光中紫外光所占的比重较少,使得Ti02光催化剂的太阳光能利用率较低。本实验的主要研究内容是通过将Ti02光催化剂与氧化石墨进行杂化处理得到氧化石墨含量不同的复合材料,复合材料在水合肼的还原作用下,得到石墨烯／TiO2光催化剂材料,在紫外光下降解亚甲基蓝溶液,可以看出复合材料的降解性能显著提高,通过不同分析对光催化的机理进行讨论。Bi2MoO6光催化剂是目前研究较为广泛的可见光光催化剂,本实验采用水热法合成Bi2MoO6光催化剂,通过调节反应前驱液pH值,获取光催化性能最优的样品。将Bi2MoO6与石墨烯进行杂化,不同Graphene/Bi2MoO6含量的复合材料的性能进行了对比,发现石墨烯杂化提高光催化活性的关键是石墨烯与光催化剂之间的电子相互作用。基于以上研究背景,实验采用水热法合成样品,分析光催化剂的结构组成、表面形貌和紫外漫反射吸收谱等以便从微观角度研究石墨烯修饰光催化剂的光催化机理和光电转化的过程,对水热合成过程中相的转变规律,合成控制条件和形成过程进行了细致的论述,为水热条件下合成新型光催化材料提供了重要的参考。同时,通过研究光催化材料结构对光催化性能的影响规律,得到石墨烯表面修饰提高光催化剂性能的机理,从而拓展新型高能效和高活性光催化剂的研究新思路。