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纳米TiO2是近年来研究较多的半导体材料之一，由于其具有优良的光电性能、化学稳定性、紫外光屏蔽性和生物无毒性等性能，在废水处理、光分解水产氢气和太阳能电池等领域具有广泛应用。然而，TiO2带隙较宽，只能被紫外光（λ＜387nm）激发，不能充分利用太阳光中的可见光部分，从而降低对太阳光的利用率。为了改善TiO2对可见光的光响应作用和光生电子-空穴对的分离效率，本论文通过对TiO2纳米材料进行改性，从而提高其在光催化技术方面的应用。
本论文采用一步溶剂热法在氧化石墨烯和乙醇的作用下得到富含氧空位(Ov)的TiO2纳米颗粒，同时实现氧化石墨烯的部分还原，成功制备出含氧空位的二氧化钛纳米颗粒-部分还原氧化石墨烯纳米片复合材料(RGO/TiO2-x)，通过掺入Ti3+或Ov，可以在TiO2纳米材料的导带和价带之间引入中间带隙，从而加强电荷运输效率以及增强电子和空穴的分离效率。在RGO/TiO2-x体系中，RGO作为电子受体，负责电荷分离和增强可见光的吸收，并在TiO2价带上留下更多的空穴以获得活性基团，从而显著提高光催化性能。该催化剂在光催化降解有毒染料和苯系污染物等方面均表现出较好的效果，与纯TiO2和TiO2-x相比，亚甲基蓝(MB)(40mg L-1)和苯酚(10mg L-1)在可见光照射下120min和150min的光降解效率可提高到100％，此外，在反复使用下仍保持极好的光催化性能。
本论文采用一步溶剂热法在氧化石墨烯和乙醇的作用下得到富含氧空位(Ov)的TiO2纳米颗粒，同时实现氧化石墨烯的部分还原，成功制备出含氧空位的二氧化钛纳米颗粒-部分还原氧化石墨烯纳米片复合材料(RGO/TiO2-x)，通过掺入Ti3+或Ov，可以在TiO2纳米材料的导带和价带之间引入中间带隙，从而加强电荷运输效率以及增强电子和空穴的分离效率。在RGO/TiO2-x体系中，RGO作为电子受体，负责电荷分离和增强可见光的吸收，并在TiO2价带上留下更多的空穴以获得活性基团，从而显著提高光催化性能。该催化剂在光催化降解有毒染料和苯系污染物等方面均表现出较好的效果，与纯TiO2和TiO2-x相比，亚甲基蓝(MB)(40mg L-1)和苯酚(10mg L-1)在可见光照射下120min和150min的光降解效率可提高到100％，此外，在反复使用下仍保持极好的光催化性能。