太阳能作为可再生能源， 利用其制氢将有望解决目前较为普遍的能源匮乏及环境污染问题， 因而受到了人们的广泛关注。 在众多的半导体光催化制氢材料中， 氧化钨因性能稳定、成本低廉等特点成为目前光催化领域的热点研究材料， 但其光生电子-空穴易复合限制了器件的光电性能。 为了提高氧化钨的光电转化性能， 国内外的研究人员进行了许多的探索， 目前常用的方法有半导体复合、贵金属沉积、表面敏化、离子掺杂等。

 

以偏钨酸铵为钨源、聚乙烯吡咯烷酮为连接剂， 采用浸渍提拉法制备了石墨烯-氧化钨复合薄膜， 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及Raman光谱等方法对复合结构材料进行了表征， 并利用光电流测试、交流阻抗谱(EIS)、瞬态光电流谱和强度调制光电流谱等方法， 研究复合薄膜电极在光电作用下界面上的载流子转移过程和电荷传输行为。结果表明， 组成薄膜的氧化钨纳米颗粒与石墨烯充分复合， 光电性能显著提高; 与石墨烯复合后， 薄膜的瞬态时间常数增大， 电子-空穴对寿命延长; 电子传输时间减少， 为纯氧化钨薄膜的47.5%。

 

近年来的研究发现， 还原氧化石墨烯(RGO)作为电子传递介质， 可提高半导体材料中光生电子的迁移速率， 降低光生电子-空穴的复合几率， 从而提高半导体材料的光电转化效率。 与碳纳米管(CNTs)和富勒烯(C60)相比， 石墨烯具有更大的比表面积(2630 m2∙g-1)、较高的化学稳定性以及更为优异的电子传导性能。同时， 利用石墨烯规整的二维平面结构作为载体， 将石墨烯与半导体催化剂复合，不仅可以提高光生电荷的迁移速率， 还可以提高催化剂的分散程度以及复合材料的光催化活性。Guo 等以磷钨酸和氧化石墨烯为原料， 超声混合后， 经热分解处理制得WO3/石墨烯复合物， 与纯的WO3 体系相比， 光解水性能提升了1 倍。 Yu 等以Na2WO4 ∙2H2O 为原料， 180 °C 水热制备棒状WO3-石墨烯复合物， 光降解和气敏性能分别提升了1.2和1.5 倍。 Yang 等以磷钨酸为钨源， 三嵌段共聚物P123 为模板， 合成了具有规整结构的介孔WO3-石墨烯复合物， 光解水析氧性能提升了4.1 倍。 Zheng等则采用水热法在导电玻璃(FTO)上制备了片状形貌的氧化钨-石墨烯复合物， 光电性能具有显著提升， 光电流达到2.0 mA∙cm-2(1.23 V vs RHE)。