根据改进的Hummers法制备了5mg/mL的改性石墨烯分散液,并且采用匀胶法在玻璃基底上制备了改性石墨烯薄膜。采用包括Raman光谱在内的多种手段对热处理还原前后薄膜的微观形貌、成分及结构进行了表征。以亚甲基蓝作为目标降解物,在可见光照射下研究了不同温度下,真空还原和空气还原两种热处理还原方式对该薄膜光催化性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜表面含氧官能团逐渐去除,EDS能谱中C/O原子比逐渐增大,拉曼光谱中ID/IG逐渐增强,反应速率常数逐渐降低,改性石墨烯薄膜光催化降解亚甲基蓝能力逐渐下降,相同温度下,真空热处理薄膜比空气热处理薄膜光催化降解能力高。