半导体光催化材料是指在光作用下可以诱发光氧化-还原反应的一类材料，能在紫外光或者可见光照射下降解各类有机污染物、杀灭细菌和分解水产氢和产氧。其中钒酸铋是性能优异、可见光响应的半导体金属氧化物，其光吸收性能好，无毒，化学稳定性好，分散性好，因此在空气净化、水处理、高效光催化、光解水等领域具有广阔的应用前景。　　本课题选择石墨烯为基体，研究了钒酸铋和石墨烯复合光催化剂的可控制备方法。选择石墨烯为基体的主要原因如下：首先，石墨烯可以调整能带结构或者作为光敏剂增加对光的吸收，将其光吸收范围拓宽至全光谱；其次，石墨烯良好的导电性可以促进电子和空穴的传输，进而降低载流子的复合。再次，石墨烯的比表面积很大，可以为表面催化反应提供更多的反应位点。本论文采用水热法以及超声辅助的湿化学法，制备得到两种钒酸铋/石墨烯复合材料，并对两种材料在光催化分解水和光降解方面的应用进行了深入研究。主要研究结果如下：　　（1）采用水热法以及冷冻干燥制备类气凝胶状的（010）活性面的钒酸铋片层/石墨烯复合物RGO-BVO。分析表明RGO-BVO复合物中钒酸铋片层暴露的为（010）活性面，复合物中钒酸铋和石墨烯之间通过一定化学键合作用联系在一起。相对于钒酸铋块体，其催化性能得到显著提高，归因于光催化过程中钒酸铋和石墨烯的协同效应，石墨烯使得复合物导电性增加，钒酸铋和石墨烯之间的化学键合作用使得光生载流子的复合效率大大降低。　　（2）采用超声辅助的湿化学法制备类粒子大小可控的具有核壳结构的BiVO4@C，并将之成功负载在石墨烯上（RGO-BVO@C），分析表明RGO-BVO@C-X复合物中钒酸铋颗粒大小可控(RGO-BVO@C-1、RGO-BVO@C-2、RGO-BVO@C-3中钒酸铋颗粒大小依次为~15nm、~60nm、~500nm)，并且存在核壳结构；进一步讨论了大小可控钒酸铋颗粒的生长机理。研究结果表明RGO-BVO@C-X复合物中钒酸铋、无定型碳膜、石墨烯之间存在一定的化学键合作用，并通过第一性原理模拟其电子结构进一步确认Bi-C和V-C键合的存在。催化性能的活性顺序均为：BVO