二氧化钛（TiO2）具有强氧化性、稳定的化学性质、无毒、价格低廉、易制备等优点,是一种非常有前景的光催化材料,但是禁带宽度大、仅在紫外光下响应的特点大大限制了其在各领域的应用。在TiO2中掺杂、复合其他材料进行改性,提高其对太阳光的利用率,使TiO2在自然光照下也能进行光催化降解显得尤为重要。石墨烯是一种新型碳材料,具有极佳的光学、热学、电学、力学性能。利用石墨烯量子点对导电性、禁带宽度、电子传输速度的巨大增益作用,可显著提高TiO2的光响应范围,提高其光催化活性。本文主要研究了TiO2-石墨烯量子点复合纳米纤维的制备、表征及其光催化性能的影响因素。以钛酸丁酯（Ti（OC4H9）4）为钛源,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚丙烯腈（PAN）等为聚合物,采用静电纺丝技术,通过不同工艺制备不同结构的TiO2纳米纤维。光催化性能表征结果表明,介孔中空结构的TiO2纳米纤维以其大比表面积和高锐钛矿相含量成为光降解速率最快、效率最高的样品,说明锐钛矿相的含量是影响光催化降解的首要因素,比表面积也起到很重要的作用。以碳纳米纤维为碳源,通过化学剥离法制备出尺寸细小且均匀的石墨烯量子点,呈圆形,平均尺寸在6±2 nm,并显示出极佳的光致发光效应;以石墨烯片为碳源,通过水热合成法制备出尺寸细小且均匀的石墨烯量子点,呈椭圆形,平均尺寸在4±2nm,N的取代掺杂可以通过使用NH4OH溶剂来实现。通过水热合成法成功制备了TiO2-石墨烯量子点复合纳米纤维,石墨烯量子点均匀地装饰在纳米纤维的表面上,呈现一维结构。结果表明,石墨烯量子点的加入抑制了电荷载流子的复合,延长了光生空穴的存在时间。光催化性能表征结果显示:10%质量分数的TiO2-石墨烯量子点复合纳米纤维以其超快电子传输速率、低电子-空穴对复合率成为光降解速率最快、效率最高的样品,仅在50 min时间内就将亚甲基蓝染料降解了99%。