环境污染和能源枯竭这两大亟需解决的全球问题,严重制约了人类文明的发展进程,使全球各国积极解决能源危机与环境污染问题,寻求清洁、高效、可再生、环境友好型、可持续发展的替代能源成为各国的共识。随着科学的进步,出现了一种新型解决方法——光催化分解水制氢,将无穷无尽的太阳能转化为清洁的氢能,这是一种具有研究潜力和深远意义的新能源获得途径。在光催化分解水制氢的发展过程中,根据光催化特性设计合成光催化剂成为了重点与难点。经过科学家不懈的努力,在光催化剂的设计上已经取得了骄人的成绩。如今无机半导体和有机半导体应用于光催化分解水产氢的研究已经十分透彻,Pt、Au、Ag等贵金属的等离子共振光催化分解水产氢的更是研究的热点,但廉价易得的Cu作为等离子体应用于光催化的研究却是屈指可数,这是因为当铜纳米粒子与空气接触时,由于其活泼的化学活性使得其极易被氧化形成铜氧化物,影响Cu纳米粒子的等离子体共振效应,进而降低Cu纳米粒子的光催化活性。因此,为了防止铜纳米粒子被氧化和团聚,一种理想且可行的方法就是将铜纳米粒子负载在石墨烯上。众所周知,石墨烯拥有超大比表面积,超高导电率和超强透光性,可为光催化反应提供大量活性位点并有效降低光生电子和空穴的复合率。然而目前合成石墨烯的普遍方法皆因消耗时间长和复杂多重步骤的限制,使得无法大规模生产高质量的石墨烯。目前迫切需要一种简便,绿色和可靠的方法来合成石墨烯。因此具有廉价,无毒且易得的性质的生物质在石墨烯的制备中引起了越来越多的关注。而寻找有效的生物质前体是合成石墨烯的关键。因此本文设计使用鸡蛋花作为前驱体,探究氢氧化钾的使用量和煅烧温度对合成石墨烯的性能的影响。实验结果显示当氢氧化钾与前驱体的比例为2:1,煅烧温度为1000℃时,所合成的鸡蛋花多层石墨烯的性能最好。其拥有超高比表面积(1581 m² g^-1)和大孔体积(0.916 cm³ g^-1),较高石墨化程度(I_D/I_G=0.77,I_2D/I_G=0.53)和5层的微观结构。本文还在真空环境下,光还原合成铜纳米粒子并负载在鸡蛋花多层石墨烯表面上形成复合催化剂（Cu/PGS）,由此来避免铜纳米粒子的氧化。本文探究了牺牲剂（乳酸）的添加量、石墨烯的石墨化程度对Cu/PGS产氢活性的影响,并对复合物的循环稳定性进行测试。实验结果显示Cu/PGS-2-1000的最高产氢速率达到4.87 mmol g^-1 h^-1,具有很强光催化稳定性。并且我们通过一系列的测试分析光还原对石墨烯的影响,结构表明光生电子能还原石墨烯,降低石墨烯的缺陷程度和氧化程度,提高石墨烯的石墨化程度,从而使石墨烯作为光敏剂促进光催化分解水产氢活性。最后本文还探究了Cu/PGS光催化产氢机理,研究光生电子和空穴的产生与分离的过程,探索了光生电子还原石墨烯与H⁺形成H₂的过程。