近年來(lái)，三氧化鎢（WO3）作為一種極具潛力的新型光催化材料引起了研究者們的廣泛關(guān)注。WO3是一種穩(wěn)定、無(wú)毒、無(wú)害的過(guò)渡金屬氧化物，禁帶寬度較低約2.6-2.7eV （禁帶寬度的大小在很大程度上影響著半導(dǎo)體光催化劑的催化活性，禁帶寬度越窄，吸收波長(zhǎng)越容易發(fā)生紅移，可見光利用率就越高，即催化活性好），具有較高的太陽(yáng)光吸收效率。為了提高WO3的光催化活性，有研究者通過(guò)復(fù)合其他材料來(lái)達(dá)到此目的，石墨烯就是一種不錯(cuò)的選擇。
石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。目前石墨烯是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，因?yàn)樗哂蟹浅７€(wěn)定的結(jié)構(gòu)，各碳原子之間非常柔韌地連接在一起，當(dāng)施加外力時(shí)，碳原子面就會(huì)彎曲變形，不需要碳原子進(jìn)行重新排列來(lái)適應(yīng)外力，這樣就可以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。這種穩(wěn)定的晶格使得碳原子具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性，進(jìn)而電子能夠在石墨烯中高效地進(jìn)行遷移。因此三氧化鎢與石墨烯復(fù)合得到納米WO3/石墨烯復(fù)合光催化劑。
采用水熱法合成納米WO3/石墨烯復(fù)合光催化劑，以Na2WO4?2H2O 為鎢源，以HBF4 為表面控制劑。所有的化學(xué)試劑均為分析純，使用前未經(jīng)進(jìn)一步純化。具體步驟如下：
（1）準(zhǔn)確稱取0.0010 g 的氧化石墨烯于100 mL 小燒杯中，再加入20 mL 異丙醇，覆上保鮮膜，超聲2h，記為溶液A；
（2）上述溶液超聲1h的時(shí)候，另外稱取1g Na2WO4?2H2O 于100 mL 小燒杯中，后加入20 mL的HBF4，覆上保鮮膜，在磁力攪拌器中攪拌至產(chǎn)生淡黃色沉淀，反應(yīng)約1h，記為溶液B；
（3）超聲結(jié)束后，將溶液A 倒入溶液B 中，繼續(xù)磁力攪拌約30 min，然后取出磁子，將該燒杯放在超聲清洗儀里超聲約30min；
（4）將上述混合溶液倒入50 mL 聚四氟乙烯內(nèi)膽的反應(yīng)釜，密封后放入烘箱中于120℃下反應(yīng)12h后取出。自然冷卻到室溫，棄去上清液，得到沉淀；
（5）將所得產(chǎn)品用二次水和無(wú)水乙醇洗滌多次至中性，在60℃烘箱中干燥，得到樣品。
該方法可簡(jiǎn)化制取步驟，減少污染，而石墨烯的加入使得金屬三氧化鎢納米粒子很好地分散在納米材料基底上，可抑制它們的團(tuán)聚，使其具有更高的比表面積、更高的反應(yīng)活性和選擇性。
