三维石墨烯气溶胶由于具有其独特的结构(石墨烯空间上的相互连接)从而阻止了石墨烯的聚集，使其具有超高的比表面积，优异的电化学性质，因而被认为是良好的电极材料[1]。并且三维石墨烯在物理性质上具有优异的机械强度，也为其在自身回收利用方面提供了实际应用的前景[2]。最近，利用三维石墨烯的超高比表面积，优异电化学性质来复合一些半导体催化剂的研究引起了广泛关注[3]。本文报道了一种采用葡萄糖作为晶面导向剂以及偶联剂，通过水热法制备TiO2单晶复合三维石墨烯催化剂，并将其应用于光催化，锂离子电池领域[4]。葡萄糖作为添加剂，能够实现暴露(001)面的TiO2 纳米单晶在三维石墨烯表面的原位生长以及高分散负载(图1a)，为其在光催化领域提供广阔的前景。而在水热过程中，石墨烯片层之间自组装，使其具有良好的机械强度，便于在光催化反应中催化剂的回收利用(图1b)。而且石墨烯片层之间的自组装使其具有大孔-介孔多级孔道结构，利于电子和锂离子在其中的穿插，在锂离子电池领域表现出较大的应用前景(图1c)。