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二氧化钛（TiO2）是目前使用较多的光催化剂,对自然光的利用率低,一般以粉末状存在,易流失、循环利用性弱。因此,要使TiO2大规模工业化应用,必须将TiO2进行改性以及高效、稳固的负载。石墨烯（GR）的光学、电学、力学特性优异且比表面积大,将其与TiO2复合可以降低TiO2的禁带宽度,促进电子的迁移,增强TiO2的光催化活性;将石墨烯-二氧化钛复合材料进行负载,能有效克服粉体易聚集、难回收的问题。基于以上研究背景,本研究首先以鳞片石墨为原料,以胆酸钠（NaC）为插层剂,制备少层、较少缺陷的GR,研究了剪切速度对GR剥离效果的影响;然后以GR和锐钛矿纳米TiO2为原料制备了GR-TiO2复合材料,研究了简单搅拌、超声处理、水热反应3种不同方法制备的GR-TiO2复合材料的光催化性能;在此基础上选用不同基底不同粘结剂制备GR-TiO2膜,考察了不同基底不同粘结剂对GR-TiO2膜性能的影响,并对获得膜的光催化性能进行了测试。主要研究结果如下:（1）采用高速剪切法制备了GR,经过拉曼、SEM、红外（FT-IR）等一系列测试表征分析得出:鳞片石墨在有胆酸钠的水溶液中经高速剪切剥离后可制备出GR,其中,鳞片石墨与NaC的比例为3:1,转速为9000r/min,剪切时间为1h,所制备的GR的浓度约为0.059mg/mL,层数大部分为2层,轻薄聚拢的纱状形貌,边缘各处存在一定卷曲。（2）以GR与纳米TiO2为原料制备GR-TiO2复合材料。通过分析表征及光催化模拟实验得出:GR与TiO2复合后被部分含氧集团被还原,GR的掺杂使GR-TiO2的吸收边发生红移,对可见光的吸收显著增强,提高了对可见光的利用率。（3）采用3种不同基底、3种不同粘结剂制备GR-TiO2膜,分别讨论了不同基底和粘结剂的掺入量对成膜效果及光催化性能的影响。通过表面形貌、负载量、牢固程度、光催化效果几方面的对比分析得出:以PDA为粘结剂,以PET为基底,制备出的GR-TiO2复合材料光催化效果最好,整体降解率达到89%,单位面积的降解率达到3.56%,远远高于其他。PET的透光性能优异,且与复合材料的结合牢固,PDA也能促进光生电子迁移,与GR共同作用提高了TiO2的光催化性能。（4）在确定最佳粘结剂和基底的情况下,通过3种不同的工艺进行制备GR-PDA-TiO2复合膜,分别讨论了不同工艺及负载量对其光催化特性的影响,得出最佳制备工艺是:400mgTiO2,10mgDA,50mLGR溶液,调节pH为8.5,90℃下400r/min加热搅拌3h,取其产物过滤清洗烘干后溶于无水乙醇,浓度为10mg/mL,喷涂于PET基底上,平均负载量为0.596mg/cm2。其对甲基橙的降解率达到78%,负载量的不同对其光催化性能影响较大,在一定范围内,负载量对其光催化性能有促进作用,当负载量过多时,下层的GR-PDA-TiO2会被遮挡,导致光催化活性降低。