光催化技术为解决能源和环境问题提供了一条可行的途径。如何设计高效的半导体基光催化剂提高对太阳能的吸收和转化是光催化研究的核心问题。而优化催化剂的微观结构和形貌对于提高其催化性能具有重要的意义[1]。一维纳米材料由于具有较高的比表面积和优越的电子传输性能被广泛应用于电子器件、太阳能电池和光催化等领域[2,3]。另一方面,由碳原子构成的单层片状石墨烯凭借着其优越的电子传输速率和独特的二维平面结构成为新光催化材料的研究热点。石墨烯与一维纳米材料的复合将大幅度的提高材料的光催化性能[4]。我们利用液相异质外延生长法,以石墨烯为基底,成功制备了石墨烯-ZnO 纳米棒阵列(图1a)。在此基础上,通过简单地低温回流,合成了CdS 敏化的石墨烯-ZnO纳米棒三元复合体系(图1b)。以光催化选择性还原硝基化合物为探针反应,复合物表现出较高的可见光催化活性和稳定性(图1c)。该体系充分利用了一维ZnO 纳米棒和石墨烯优越的导电性能,同时由于三组分之间匹配的能级结构,实现了三级电子转移过程,促进了光生电子和空穴的有效分离和快速传输,从而提高了三元复合光催化材料石墨烯-ZnO-CdS 的光催化活性。我们的工作提供了合成高效石墨烯基复合光催化剂的简单方法,突破了传统上合成纳米阵列以FTO、Si 等为基底的局限,为充分利用一维ZnO 纳米棒和二维石墨烯的优异性能以提高光催化活性提供了新的思路。