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TiO2纳米材料以其优良的化学稳定性、热稳定性、光学、电学特性以及成本低、催化效率高、对环境无害等优点,在催化降解环境有机污染物方面具有广泛的应用。但是TiO2作为一种宽带隙的半导体材料,以及高的光生电子-空穴复合率严重制约了TiO2对可见光的吸收和催化。因此,提高TiO2对可见光的吸收以及降低光生电子-空穴复合成为目前的研究重点。本文主要通过石墨烯改性及形貌改善来提高TiO2材料对可见光吸收。以钛酸丁酯为钛源,乙酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2粉体和石墨烯复合TiO2纳米粉末,并考察了不同工艺参数对凝胶时间影响。结果表明：pH值、无水乙醇用量、水加入量等对凝胶时间有明显影响,通过优化确定了最佳工艺参数。利用XRD、红外光谱、TEM等对样品进行表征,结果表明：经高温煅烧,粉体主要以锐钛矿相为主,合成的粉体粒径分布均匀,其中500℃下合成粉体粒径为15nm左右；复合粉体中TiO2负载于石墨烯之上,团聚现象减小,比表面积增大。通过溶胶-静电纺丝技术制备了石墨烯复合Ti02纤维,利用XRD、SEM、TEM、红外光谱等手段对结果进行表征。制备的TiO2/GR复合纤维形貌规则、直径为40-100nm,由粒径大小为20nm左右的纳米粒子堆积而成。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,分析了所合成材料在紫外光区和可见光区的降解效率。结果表明：煅烧温度对TiO2粉体材料催化活性有明显影响,其中500℃下催化活性要优于其他温度,在紫外光区和可见光区降解率分别为33%和50%。石墨烯的加入提高了TiO2粉体的光催化活性,其中500℃煅烧后TiO2/GR(0.01wt%)复合粉体在紫外光区和可见光区降解效率分别为75%和72%。TiO2纤维的催化活性明显大于粉体,500℃煅烧纤维在紫外光区降解率为69%,在可见光区降解率为75%。而TiO2/GR复合纤维的催化活性没有明显提高,500℃煅烧后TiO2/GR(0.01wt%)复合纤维在紫外光区和可见光区降解率分别为67%和81%。