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氧化锌(Zn O)半导体由于其优良的物理和化学性能,在光催化降解水体污染物方面具有广阔的应用前景。随着半导体光催化技术的不断发展,对光催化剂本身的性能要求也越来越高,因此研究开发反应条件温和、净化彻底、绿色环保、经济高效的新型光催化剂具有非常重要的意义。石墨烯(Graphene)是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构碳质材料,因其特殊的纳米结构以及优异的电化学性能,使其成为良好的Zn O光催化性能改性材料。基于纳米银和石墨烯对氧化锌优良的改性作用,本文研究了Zn O、Ag/Zn O及Ag/Zn O/石墨烯复合物的制备。在此基础上,进一步研究了Ag/Zn O/石墨烯的光催化性能及石墨烯的量对该复合物光催化性能的影响。本文以石墨粉为碳源,采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨,在此基础上以Ag NO3为银源,Zn(NO3)2·6H2O为锌源,C6H12N4为还原剂,通过微波水热法成功制备了Zn O、Ag/Zn O及Ag/Zn O/石墨烯复合物。表征结果表明,石墨烯呈卷曲的片状,片层较薄。Ag/Zn O/石墨烯复合物中,纳米银颗粒很好地分散于氧化锌和石墨烯表面。在该复合物中,纳米银颗粒、氧化锌纳米棒、石墨烯分别为0维、1维和2维结构,不同维度的材料之间可以形成异质结,异质结的存在进一步有助于提高Zn O半导体本身的光催化性能。以20 mg/L的甲基橙(Methyl Orange)作为目标降解物,对实验制备的Zn O、Ag/Zn O及Ag/Zn O/石墨烯三种样品进行光催化实验。实验中,催化剂的浓度为1g/L,每隔10分钟取样一次。测试表明,随着时间的延长,Zn O、Ag/Zn O及Ag/Zn O/石墨烯的光催化性能依次增强。经过80分钟的UV降解,Ag/Zn O/石墨烯、Ag/Zn O及Zn O对甲基橙的降解率分别为97.4%,71.6%及58.8%。由此表明,纳米银和石墨烯的加入均能提高氧化锌的光催化性能,正是由于纳米银及石墨烯对氧化锌优良的改性作用,使得Ag/Zn O/石墨烯复合物呈现出非常优异的光催化性能。荧光测试表明,Zn O、Ag/Zn O及Ag/Zn O/石墨烯的吸收峰强度依次降低,说明纳米银及石墨烯的加入有效地阻碍了光生电子和空穴的复合,进而增强了Zn O半导体的光催化性能。实验中,保持纳米银及氧化锌的量不变,制备了石墨烯含量不同的一组样品,并进行了光催化降解实验以研究石墨烯的量对Ag/Zn O/石墨烯复合物光催化性能的影响。实验表明,当石墨烯的量小于1%时,随着石墨烯含量的增加Ag/Zn O/石墨烯的光催化性能依次增强。当石墨烯的含量大于1%时,随石墨烯的增多,Ag/Zn O/石墨烯复合物的光催化性能逐渐降低。在此基础上,取石墨烯含量为1%的Ag/Zn O/石墨烯样品进行光催化循环降解实验。实验表明,经80分钟的紫外光照射,Ag/Zn O/石墨烯对甲基橙的初次降解率为96.8%,经过5次试验后,甲基橙的降解率为92.7%。由此表明,Ag/Zn O/石墨烯光催化剂具有良好的循环使用性。