为了提高TiO2的光催化性能,采用水热法一步制备了TiO2/石墨烯(TiO2/RGO)复合物.采用XRD、FT-IR、RS、UV-Vis DRS、TEM等测试方法对其进行了表征,并研究了不同质量比的复合物在可见光下对甲基橙(MO)的光催化降解.结果表明:在TiO2/RGO复合物中,TiO2以10 nm左右的颗粒均匀地分散在石墨烯层上;与在同等条件下制备的TiO2相比,TiO2/RGO复合物在可见光区吸收明显增强,吸收边缘红移了20 nm;质量比为1∶0.005的TiO2/RGO复合物,2 h内的降解率达到74.79%.可见将石墨烯与TiO2复合,能够有效地提高TiO2的可见光催化性能.