石墨本身的光催化性能相對較弱，但通過與其他光催化材料復合或進行改性等方法，可以顯著提高其光催化性能，從而在環境凈化、能源轉換等領域發揮重要作用.

光催化基本原理：光催化過程是指在光的照射下，光催化劑吸收光子的能量，產生電子空穴對，這些電子空穴對具有很強的氧化還原能力，能夠與吸附在催化劑表面的物質發生化學反應，將其分解或轉化為無害的物質。對于石墨來說，其主要是通過與其他光催化活性物質的協同作用來提高光催化性能。例如，當石墨與二氧化鈦（TiO?）復合時，石墨能夠作為電子受體，接受TiO?受光激發產生的電子，從而有效地分離電子空穴對，減少電子空穴對的復合幾率，提高光催化反應的效率.

提高光催化性能的方法：一種常見的方法是制備石墨基復合光催化劑，如TiO?/石墨、石墨相氮化碳/石墨等復合材料。通過選擇合適的制備方法和工藝參數，可以控制復合催化劑中石墨與其他光催化活性組分之間的結合方式和相互作用，從而優化光催化性能。例如，采用高能球磨和溶膠凝膠法制備的TiO?/石墨復合樣品，其光催化降解甲基橙的速率比純TiO?樣品有顯著提高.另一種方法是對石墨進行改性，如摻雜、官能團化等。摻雜可以引入雜質能級，拓寬光吸收范圍，提高光生載流子的分離效率；官能團化可以改變石墨的表面性質，增加其對反應物的吸附能力和光催化活性位點.

應用領域：石墨基光催化材料在環境領域有著廣泛的應用前景，可用于降解水中的有機污染物、去除空氣中的有害氣體等。例如，在處理印染廢水時，石墨基光催化材料能夠有效地降解廢水中的染料分子，使其達到排放標準。在空氣凈化方面，該材料可以將空氣中的揮發性有機化合物（VOCs）等污染物分解為二氧化碳和水，從而改善空氣質量。此外，石墨基光催化材料還可以用于光催化分解水制氫、二氧化碳還原等能源轉換領域，為解決能源危機和環境污染問題提供一種新的途徑.

研究現狀與發展趨勢：目前，關于石墨光催化性能的研究主要集中在新型復合光催化劑的開發、光催化反應機理的深入探討以及提高光催化效率和穩定性等方面。隨著研究的不斷深入，越來越多的高性能石墨基光催化材料被開發出來，其應用范圍也在不斷擴大。未來，石墨光催化材料的研究將更加注重與實際應用的結合，開發出更加高效、穩定、低成本的光催化材料和光催化反應系統，以滿足環境保護和能源可持續發展的需求。同時，隨著納米技術、材料科學等相關領域的不斷發展，也將為石墨光催化性能的進一步提高和應用拓展提供更多的機遇和挑戰 。