光催化技术作为一种清洁、极具潜力的新型环境治理技术日益受到广泛关注。开发新型高效光催化剂以及探索污染物降解机理是光催化领域的核心研究内容[1,2]。本文选择Bi12TiO20半导体为活性组分,以氧化石墨烯为载体,采用简单的一步水热法实现了Bi12TiO20纳米花与石墨烯的原位复合(图1)。然后,以甲基橙(MO)和对硝基苯酚(PNP)为目标降解物,系统考察了Bi12TiO20–石墨烯(Bi12TiO20–GR)的光催化性能,通过自由基和空穴捕获实验,探究了Bi12TiO20–GR光催化降解PNP体系中产生的活性物种,并进一步提出了PNP降解的光催化机理和光催化路径。在模拟太阳光(320 nm＜λ＜ 680 nm)辐射下,1mM EDTA-2Na(hVB+捕获剂)and 1 mM 对苯醌(BQ,O2·-捕获剂)的分别加入,均严重地抑制了光催化降解PNP 的反应速率；此外,随着叔丁醇(t-BuOH,·OH 捕获剂)加入量的增加(1-10 mM),催化降解PNP 反应速率下降。以上结果证实了hVB+和O2·-是Bi12TiO20–GR/PNP/模拟太阳光光催化体系的主要活性物种,而·OH 是该体系的另一种活性物种。