半导体光电催化技术作为一种高效绿色的净化手段,具有高效、无毒、易回收等优点,在水体难降解污染物的处理上显示出了极大的优势。目前光电催化剂最为典型的代表为膜电极和以TiO₂为基础的阵列电极,但现有的光电极存在导电性差,无法负载大量的催化剂的缺点。石墨烯作为新兴的碳家族一员,其各种物理化学性质吸引了越来越多人的关注。而现有的诸多文献报道仅将石墨烯优异的光电化学性质应用于光电极中,并未充分利用其它的能力。课题研究中首次将凝胶电极应用于光电催化中,利用简单的一步法首先制备了二氧化钛-石墨烯凝胶电极（TiO₂-rGH）,分别研究了对低浓度BPA的吸附、吸附-光电催化协同净化性能。实现了有机污染物的快速富集和高效原位降解。对比TiO₂-rGO薄膜电极,该电极具有更高的比表面积和更多的反应位点,等量的催化剂在光照4 h后,TiO₂-rGO薄膜电极对BPA的去除率为40%,而TiO₂-rGH电极的去除率高达96%。同时,由于其特殊的宏观三维网络结构,TiO₂-rGH电极可以快速从污染物中去除而不需要过滤。为进一步促进二氧化钛的电子空穴对分离,将具有共轭大π键的g-C₃N₄和TiO₂进行复合,利用场发射扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）等对光电催化剂的微观形貌结构和界面性质进行了表征。结果表明,7%g-C₃N₄-TiO₂-rGH的最佳光电流是TiO₂-rGH的3.75倍,而7%g-C₃N₄-TiO₂-rGH最快可以在80 min对苯酚完全降解。凝胶电极具有自再生和自分离特性,对双酚A和苯酚表现出了极佳的催化活性,实现了吸附-光电协同催化降解。