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ZnO的带隙与TiO2相似，且成本低，无毒，是具有很好工业前景的半导体催化剂。然而，ZnO能带宽、光生电子-空穴对(e--h+)易复合，制约其实际应用。石墨烯是由单碳原子紧密堆积而成的二维单层或几层的纳米材料，其独特而优异的导电性能和巨大的比表面积，能阻止纳米催化的团聚、增加催化材料的比表面积，以及降低光生载流子的复合，提高纳米催化剂的催化效率。针对氧化石墨烯(GO)/ZnO催化剂复合过程中存在的问题，提高氧化石墨烯(GO)/ZnO复合材料的光催化性能，本论文提出了3种方案:(1)使用Na3C6H5O7为纳米颗粒控制剂，控制负载在石墨烯上的ZnO纳米颗粒大小，通过增加ZnO纳米颗粒的表面积达到提高性能的目的;(2)在能带结构工程的基础上，通过镁掺杂改变ZnO的能带结构，拓宽ZnO的光谱响应范围，提高GO/ZnO复合体的光催化活性;(3)利用窄带隙半导体Bi2O3的优异性能，构建Bi2O3-ZnO异质结提高载流子的分离率和拓宽光谱响应范围，获得高效GO/ZnO基可见光催化材料。主要研究结果如下: (1)以GO和Zn(CH3COO)2为原料，Na3C6H5O7为表面活性剂，通过共沉淀法制备GO/ZnO复合材料，使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法表征GO/ZnO复合材料的结构及形貌，并分析其光催化活性。实验结果表明，GO能均匀负载ZnO纳米颗粒，且能控制ZnO纳米颗粒的大小。Na3C6H5O7用量对ZnO纳米颗粒的大小有较大影响，当Na3C6H5O7含量为0.72mmol时，GO负载的ZnO颗粒大小约为5nm。光催化实验表明，石墨烯片上ZnO纳米颗粒大小和GO含量对GO/ZnO复合材料的光催化性能有较大影响。当ZnO颗粒大小为5nm，GO在复合材料中含量为0.51％时，获得样品催化性能最好，在紫外光下，复合材料120min内能完全降解溶液中的甲基橙。 (2)以GO、Zn(CH3COO)2和Mg(CH3COO)2为原料，C2H5OH为溶剂，C2H2O4为沉淀剂，使用共沉淀法制备了镁掺杂氧化锌/氧化石墨烯（GO/MgxZn1-xO）复合材料，利用XRD、X射线光电子能谱(XPS)、SEM和TEM等表征GO/MgxZn1-xO复合材料的结构及形貌，并分析了光催化性能。实验结果显示，GO能负载MgxZn1-xO纳米颗粒，镁掺杂改变了ZnO的能带，将ZnO的能带带隙从3.26eV扩宽到3.44eV。光催化结果得出，Mg掺杂能够提高ZnO的催化效率，但是Mg含量变化对GO/MgxZn1-xO的催化活性影响不大，当GO含量为1.86％，温度为600℃时，获得的复合材料光催化性能最好，在60min内能将甲基橙染料完全降解。 (3)以Zn(CH3COO)2、Bi(NO3)3为原料，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂，采用水热法制备GO/ZnO-Bi2O3异质结(GO/ZnO-Bi2O3)复合催化剂，利用XRD、SEM和TEM等检测了GO/ZnO-Bi2O3异质结复合催化剂的结构及形貌，并分析其光催化性能。实验结果显示，ZnO和Bi2O3形成异质结结构，并以GO为基体形成纳米片层状结构。光谱实验表明，复合Bi2O3能使GO/ZnO复合粉体的吸收边带红移，向可见光区移动。光催化实验得出，当Bi2O3质量分数为45.9％，GO质量分数为5.4％，pH值为5，温度为110℃反应6h时，获得的样品具有最强的吸附性能和光催化降解能力。30min能吸附罗丹明B溶液74.62％，紫外光下，GO/ZnO-Bi2O3在30min内能将罗丹明B完全降解;可见光下，GO/ZnO-Bi2O3在100min内能降解90％罗丹明B溶液。