温室气体是全球变暖的主要原因，其中CO₂是数量最多的温室气体。利用光催化技术将CO₂转化为高附加值的化工产品或燃料，不但可以实现对CO₂的利用还可解决能源匮乏问题。本文采用改进的Hummers法，首先制备氧化石墨烯（Grapheneoxide,GO）载体。然后分别制备TiO₂-石墨烯、Cu₂O-石墨烯和Cu₂O/TiO₂-石墨烯催化剂，并应用于CO₂的光催化还原过程。研究了TiO₂-石墨烯的制备工艺和光催化活性。分别采用水热法和紫外光照射法制备了TiO₂-石墨烯，其中紫外光照射法所得负载粒子粒径较小，被用来测试光催化活性。相比未负载TiO₂，TiO₂-石墨烯光催化还原CO₂活性显著提高，转化速率从0.336μmol/h提高到了1.811μmol/h（TiO₂（37.5wt%）-石墨烯）。甲烷生成速率最高为1.352μmol/h，对应TiO₂（37.5wt%）-石墨烯，TiO₂（16.1wt%）-石墨烯甲醇产率最高可达0.872μmol。研究了Cu₂O-石墨烯的制备工艺和光催化活性。分别采用水合肼法、葡萄糖法和抗坏血酸法，其中抗坏血酸法制备出的Cu₂O粒径小（150nm左右），分散均匀，被用来做催化剂。研究了Cu₂O负载量对光催化还原CO₂活性的影响。Cu₂O（15.3%）-石墨烯，催化总转化率最大为0.557μmol/h，其生成甲烷最高可达0.347μmol/h。Cu₂O（59.0%）-石墨烯中甲醇的产量最高为0.326μmol/h。以单位含量的Cu₂O来计算，甲烷和甲醇生成速率都随Cu₂O的负载量的增加而减小。研究了Cu₂O/TiO₂-石墨烯的制备工艺和光催化活性。通过调整加料顺序等，制备出负载粒子50nm，分散均匀的Cu₂O/TiO₂-石墨烯复合催化剂。考察了Cu₂O负载量对催化活性的影响，其中Cu₂O（90wt%）/TiO₂-石墨烯催化活性最低。随着Cu₂O%含量的减少，复合催化剂倾向于生成甲烷。在Cu₂O（30wt%）/TiO₂-石墨烯体系中，总转化率最高为0.998μmol/h，甲烷的生成速率（0.628μmol/h）是甲醇的生成速率（0.370μmol/h）的1.70倍。