中文摘要：

以纳米半导体材料为光催化剂的光催化过程，是绿色、无二次污染的一种理想的环境污染治理技术。针对以TiO2为代表的传统光催化材料的不足，本项目拟对以TiO2为主体的纳米复合材料进行功能化设计与组装，构建一种新型高效光催化材料- - 多孔碳基石墨烯-TiO2纳米复合材料。该材料以天然植物为模板制备具有分级结构的多孔碳，以此为基体，通过设计与制备多孔碳基原位生长的石墨烯，再在石墨烯的表面均匀生长纳米TiO2颗粒，建立多孔碳-石墨烯-纳米TiO2三种材料之间的协同作用，从而大大提高材料对太阳光的利用效率和对污染物的降解能力。通过对材料的光催化活性研究，开展光催化材料表面氧化还原反应机理研究，探索材料的表面与界面结构对光催化过程的影响规律，阐明多孔碳基石墨烯载体与纳米半导体组分间的协同机制，建立合理的光催化机制理论模型，从而为新型光催化材料的设计与制备提供实验参考和理论依据。