石墨本身的光催化性能相对较弱，但通过与其他光催化材料复合或进行改性等方法，可以显著提高其光催化性能，从而在环境净化、能源转换等领域发挥重要作用.
光催化基本原理：光催化过程是指在光的照射下，光催化剂吸收光子的能量，产生电子空穴对，这些电子空穴对具有很强的氧化还原能力，能够与吸附在催化剂表面的物质发生化学反应，将其分解或转化为无害的物质。对于石墨来说，其主要是通过与其他光催化活性物质的协同作用来提高光催化性能。例如，当石墨与二氧化钛（TiO₂）复合时，石墨能够作为电子受体，接受TiO₂受光激发产生的电子，从而有效地分离电子空穴对，减少电子空穴对的复合几率，提高光催化反应的效率.
提高光催化性能的方法：一种常见的方法是制备石墨基复合光催化剂，如TiO₂/石墨、石墨相氮化碳/石墨等复合材料。通过选择合适的制备方法和工艺参数，可以控制复合催化剂中石墨与其他光催化活性组分之间的结合方式和相互作用，从而优化光催化性能。例如，采用高能球磨和溶胶凝胶法制备的TiO₂/石墨复合样品，其光催化降解甲基橙的速率比纯TiO₂样品有显著提高.另一种方法是对石墨进行改性，如掺杂、官能团化等。掺杂可以引入杂质能级，拓宽光吸收范围，提高光生载流子的分离效率；官能团化可以改变石墨的表面性质，增加其对反应物的吸附能力和光催化活性位点.
应用领域：石墨基光催化材料在环境领域有着广泛的应用前景，可用于降解水中的有机污染物、去除空气中的有害气体等。例如，在处理印染废水时，石墨基光催化材料能够有效地降解废水中的染料分子，使其达到排放标准。在空气净化方面，该材料可以将空气中的挥发性有机化合物（VOCs）等污染物分解为二氧化碳和水，从而改善空气质量。此外，石墨基光催化材料还可以用于光催化分解水制氢、二氧化碳还原等能源转换领域，为解决能源危机和环境污染问题提供一种新的途径.
研究现状与发展趋势：目前，关于石墨光催化性能的研究主要集中在新型复合光催化剂的开发、光催化反应机理的深入探讨以及提高光催化效率和稳定性等方面。随着研究的不断深入，越来越多的高性能石墨基光催化材料被开发出来，其应用范围也在不断扩大。未来，石墨光催化材料的研究将更加注重与实际应用的结合，开发出更加高效、稳定、低成本的光催化材料和光催化反应系统，以满足环境保护和能源可持续发展的需求。同时，随着纳米技术、材料科学等相关领域的不断发展，也将为石墨光催化性能的进一步提高和应用拓展提供更多的机遇和挑战 。