金属氧化物半导体（如:Co₃O₄、TiO₂、ZnO等）,由于具有价廉易得、无毒、稳定性好等优点,在光学器件、生物医药、新能源材料等领域均表现出优异的物理和化学特性,尤其在光催化方面展现出良好的应用前景。研究发现,单一金属氧化物半导体在制备和光催化降解过程中仍存在一些不足,如粒子团聚导致活性位点减少,光生电子-空穴对复合效率高,光响应范围较窄,对太阳光利用率低等。因此,将金属氧化物与贵金属离子、非金属原子、碳材料等复合成为广大科研工作者的研究热点,期望能有效克服以上缺点。石墨烯和碳纳米管（CNTs）的比表面积较大,拥有较独特的导电能力和优异的力学性能等,能有效防止纳米颗粒的聚集,增加催化剂的比表面积,提高光生电子-空穴对的分离效率和催化降解效果。基于上述讨论,本论文以较为简洁的实验步骤将Co₃O₄、TiO₂、ZnO与还原氧化石墨烯（rGO）和CNTs复合,分别制备Co₃O₄/CNTs/rGO、TiO₂/CNTs/rGO、ZnO/CNTs/rGO复合材料,并研究它们对染料罗丹明B（RhB）的降解效果。具体研究内容总结如下:（1）以CoSO₄·7H₂O为Co源,水热法结合低温煅烧法使珊瑚状Co₃O₄与CNTs/rGO复合。通过控制CNTs用量,制备一系列不同CNTs与Co₃O₄质量比的Co₃O₄/CNTs/rGO三元复合物,并按照最佳比制备Co₃O₄/CNTs、Co₃O₄/rGO和纯Co₃O₄。CNTs与Co₃O₄质量比过大或过小均会使Co₃O₄/CNTs/rGO复合物的光降解RhB效果降低。在最佳条件下制备的三元光催化剂的降解能力优于对应的二元复合物和单一Co₃O₄。（2）以钛酸四丁酯为Ti源,利用溶剂热法制备TiO₂/CNTs/rGO三元复合材料。实验还研究了CNTs用量对光降解性能的影响。采用XRD、Raman、FESEM、TEM、全自动物理吸附仪和固体紫外-可见漫反射光谱仪等测试方法分析样品的结构、形貌、比表面积大小及孔径分布和光学性能。当CNTs与TiO₂质量比为3%时,三元复合样品的光催化效果最好。经CNTs和rGO的修饰后,TiO₂的比表面积、光吸收强度和降解能力均有所提升。（3）以Zn（CH₃COO）₂·2H₂O为Zn源,采用恒温搅拌法制备ZnO/CNTs/rGO三元复合材料,并探究GO用量、CNTs用量、ZnO含量对复合物光催化降解RhB性能的影响。光催化降解实验表明:在最适宜比例下制备的三元复合物表现出最优异的性能。紫外-可见光条件下,ZnO/CNTs/rGO的光催化效率优于ZnO/rGO和ZnO/CNTs这两种二元复合材料及单一ZnO。优异的光催化活性主要归因于ZnO、CNTs、rGO三者的协同作用。