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钛酸钠、石墨烯和贵金属金纳米颗粒的复合材料因其具有优异的催化性能而引起广泛的关注。石墨烯优异的导电性和较大的特殊表面积可以促进光电子的转移，从而抑制载流子的复合，而贵金属金纳米颗粒可以通过局域表面等离子体共振(LSPR)提高可见光的利用率。本文采用水热法可控制备还原氧化石墨烯/钛酸钠(RGO/Na2Ti3O7)复合材料，在此基础上对 RGO/Na2Ti3O7复合材料的生长机理及光催化性能进行系统性的研究，并进一步研究Au/RGO/Na2Ti3O7三元催化剂的光催化性能。主要研究工作如下：
（1）在催化剂的制备过程中，催化剂的形貌与组成的精确控制尤为重要。因而对水热合成法制备的 RGO/Na2Ti3O7复合材料的生长机理进行了系统的研究。研究表明在不添加任何表面活性剂的情况下，通过一锅水热反应可控制备了海胆状的 RGO/Na2Ti3O7微球。氧化石墨烯薄片可作为催化剂，通过加速成核同时抑制奥斯特瓦尔德熟化来控制海胆状的Na2Ti3O7微球的生长。
（2）将 RGO/Na2Ti3O7 复合材料制备成光阳极，在可见光下对不同 RGO 含量的RGO/Na2Ti3O7复合材料进行光电测试。研究表明RGO/Na2Ti3O7复合材料可以有效地改善电子传输性能，50 wt%的 RGO/Na2Ti3O7 复合材料的光电流密度为 2.83 μA/cm2 是Na2Ti3O7的光电流密度的13.6倍，交流阻抗值为34.1 Ω也小于Na2Ti3O7的交流阻抗值进一步证明了RGO在电子传输中的作用。
（3）评估了RGO/Na2Ti3O7复合材料作为催化剂催化水解氨硼烷（AB）产生氢气的催化性能。研究表明，在可见光照射下，RGO/Na2Ti3O7复合材料光热效应较强，其中66 wt%的RGO/Na2Ti3O7复合材料的光热转换效率为69.7 %，这较高的光热性能提高了光催化AB水解产氢气的性能。
（4）以RGO/Na2Ti3O7复合材料为载体，通过浸渍法将Au纳米颗粒均匀负载在载体表面。对Au/RGO/Na2Ti3O7三元催化剂的催化性能进行评估。研究发现，三元异构体 各组分之间在界面上的密切接触的协同作用提高了 Au/RGO/Na2Ti3O7 三元催化剂的催化性能，其中光热性能在催化过程中有着重要作用，且Au纳米颗粒在高温催化下保持较好的稳定性。
（1）在催化剂的制备过程中，催化剂的形貌与组成的精确控制尤为重要。因而对水热合成法制备的 RGO/Na2Ti3O7复合材料的生长机理进行了系统的研究。研究表明在不添加任何表面活性剂的情况下，通过一锅水热反应可控制备了海胆状的 RGO/Na2Ti3O7微球。氧化石墨烯薄片可作为催化剂，通过加速成核同时抑制奥斯特瓦尔德熟化来控制海胆状的Na2Ti3O7微球的生长。
（2）将 RGO/Na2Ti3O7 复合材料制备成光阳极，在可见光下对不同 RGO 含量的RGO/Na2Ti3O7复合材料进行光电测试。研究表明RGO/Na2Ti3O7复合材料可以有效地改善电子传输性能，50 wt%的 RGO/Na2Ti3O7 复合材料的光电流密度为 2.83 μA/cm2 是Na2Ti3O7的光电流密度的13.6倍，交流阻抗值为34.1 Ω也小于Na2Ti3O7的交流阻抗值进一步证明了RGO在电子传输中的作用。
（3）评估了RGO/Na2Ti3O7复合材料作为催化剂催化水解氨硼烷（AB）产生氢气的催化性能。研究表明，在可见光照射下，RGO/Na2Ti3O7复合材料光热效应较强，其中66 wt%的RGO/Na2Ti3O7复合材料的光热转换效率为69.7 %，这较高的光热性能提高了光催化AB水解产氢气的性能。
（4）以RGO/Na2Ti3O7复合材料为载体，通过浸渍法将Au纳米颗粒均匀负载在载体表面。对Au/RGO/Na2Ti3O7三元催化剂的催化性能进行评估。研究发现，三元异构体 各组分之间在界面上的密切接触的协同作用提高了 Au/RGO/Na2Ti3O7 三元催化剂的催化性能，其中光热性能在催化过程中有着重要作用，且Au纳米颗粒在高温催化下保持较好的稳定性。