利用溶胶-凝胶法和水热法制备了石墨烯改性TiO_2催化剂。通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UVVis)、扫描电镜(SEM)、光致发光荧光光谱仪(PL)对催化剂进行表征,并考察了该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解性能。结果表明,石墨烯成功负载到TiO_2表面,不同石墨烯负载量的TiO_2均为锐钛矿结构,石墨烯的加入减小了TiO2的禁带宽度,增大了光吸收范围,延长了光生载流子寿命。催化剂活性随石墨烯负载量的增加先增大后减小,3%石墨烯负载量的TiO_2具有最高的光催化活性,达到85.5%。光催化活性的提升原因:(1)光吸收的增加;(2)石墨烯的加入促进了电子的转移,延长了光生载流子的寿命。