光催化技术作为20世纪新兴的尖端技术,广泛用于空气净化、水处理、杀菌除害等领域。TiO₂因其无毒、廉价、高活性等特点成为光催化技术研究的首选,而石墨烯作为一种前沿高端新材料,其高吸附性和高导电性成为光催化技术热门基底研究材料。本论文旨在最大程度地将TiO₂和石墨烯紧密结合在一起,以期获得最高的光催化效能。使用Hummers法制取氧化石墨烯（GO）,分别以P25和Ti（SO₄）₂为钛源通过机械搅拌水热法和原位水热水解合成法,制备P-G和T-G系列复合材料。并考察了复合材料组分配比、水热时间、水热温度、焙烧时间和焙烧温度对所制备的复合材料光催化剂活性的影响。综合考察得,以Ti（SO₄）₂为钛源,石墨烯质量分数5%,水热温度120℃,水热时间12h,焙烧温度400℃,焙烧时间0.5h的T-G样品光催化效果最佳。在T-G反应体系中添加一定量的既含有亲水基团又含有疏水基团的诱导助剂,分别是十二烷基硫酸钠（SDS）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、葡萄糖（Glucose）,探究不同诱导助剂影响下复合材料形貌、结构和光催化活性的区别,结果发现在葡萄糖分子影响下合成的锐钛矿型介孔材料光催化速率是商用P25的4倍,光照射30 min甲基橙降解率可达92%。考察了实际污水可能存在的其他组分,如醇类、过氧化氢、过硫酸钾和阴离子对复合材料反应活性的影响程度。研究发现,过氧化氢和过硫酸钾能在一定程度上加快光催化反应速率,而醇类和碘离子可明显抑制光催化反应的发生,碳酸氢根离子和硫酸根离子对光催化反应体系影响较小。