随着当前工业的高度发展，资源短缺、环境污染和生态破坏已成为当前全球性的三大危机。其中环境污染更是与我们休戚相关，直接关系到人类的健康。其中大部分的水污染物和大气污染物目前仍主要采用自然排放的方式，给人类的生活带来了很大的隐患。半导体作为一种具有热敏性和光敏性的材料，其在降解有机染料和检测有毒气体方面有着广泛的应用。此类半导体目前所遇到的主要问题除了较大的禁带宽度还有电子空穴对的快速复合，因此如何解决这些难题也是目前科学界的研究热点。另一方面，石墨烯因其具有高比表面积、高导电率和高透光率等优点在2004年以来掀起了人们的研究热潮。其作为载体可以有效提高电子的传输效率以及防止纳米材料的团聚。因此将半导体与石墨烯复合，可以很好的改善半导体在光电应用中遇到的电子空穴对易复合以及纳米材料易团聚等缺点，进而提高光电效率。本论文主要研究目的是提高半导体材料的气敏和光催化性能。（1）首先，我们以-FeOOH为前驱体采用葡萄糖辅助水热及焙烧的方法合成了纺锤形的多孔-Fe2O3纳米颗粒。并对产物的晶相、形貌、结构和比表面积进行了X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、高倍透射电子显微镜以及BET分析。结果显示多孔-Fe2O3纳米颗粒具有一个很好的分散性以及较均匀的形貌，其尺寸约为150nm长和50nm宽。当这些纳米颗粒应用于对乙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯等气体的气敏响应时均展现了优异的响应性能。尤其是其对1000ppm丙酮的响应值可以达到217左右。更重要的是，多孔-Fe2O3纳米颗粒基的气敏传感器还展现了长期稳定性。这些优异的性能可能归结于多孔-Fe2O3纳米颗粒所具有的较大的比表面积（86.9m2g-1）和特殊的晶体结构。进而将-Fe2O3负载到石墨烯上,复合材料较单独的-Fe2O3纳米材料展现了更为优异的气敏性能。（2）其次，我们以氧化石墨烯和醋酸锌为前驱体采用水解焙烧的方法合成了还原氧化石墨烯和氧化锌的复合材料。对所合成样品的结构和形貌进行了热重、X射线衍射、傅里叶转换红外光谱以及透射电子显微镜分析。结果显示分散性较好的氧化锌颗粒均匀的负载到了还原氧化石墨烯表面。在不同条件制得的氧化锌颗粒的尺寸不同，在300oC焙烧4h的样品展现了最优异的光催化性能，其氧化锌尺寸约为10nm。在低能量的紫外光照射下，少量的这种复合材料（5mg）就可以将高浓度的甲基橙溶液（40mg L-1）降解完全。另外，复合材料还展现了较高的气敏性能，其对1000ppm丙酮的响应可以达到50.09。文章还讨论了光催化以及气敏响应的机理。还原氧化石墨烯和结晶性在提高光催化和气敏性能方面均发挥了重要的作用。（3）最后，采用共沉淀法合成了不同比例的TiO2/MoS2/GO复合材料，从透射电镜可以看出，在MoS2/GO含量不变的情况下，随着TiO2含量的增加，MoS2的堆积现象有所缓解，进入插层的TiO2含量也会增加，但MoS2的形貌并未发生变化。XRD结果显示，随TiO2含量的增加，其衍射峰逐渐增强，说明TiO2可以很好的负载到MoS2/GO薄膜上，另外，显示MoS2堆积程度的（002）晶面衍射强度减弱说明了新添加的TiO2很好的进入了MoS2的插层。所合成的复合材料较之前的前驱体展现了更优异的光催化性能。