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面对日益增长的能源需求,光解水制氢引起广泛的关注,而建立稳定、高效、低廉的多相光催化分解水制氢是当今面临的一个巨大挑战。石墨烯（graphene）由sp2杂化C组成的单原子层,具有巨大的比表面积,优异的电子传输能力和稳定的化学性能等,可以作为其他半导体的载体和敏化剂,同时也可以作为主催化剂和助催化剂等,因此石墨烯成为光催化研究的热点。传统的机械剥离石墨或者化学气相沉积的方法制备石墨烯,得到的石墨烯结构完整,性能优异,但是并不适用于光催化领域。用化学方法氧化石墨,超声剥离后得到氧化石墨烯（GO）,再用一定的还原方法制备还原氧化石墨烯（RGO）,由于原料易得,对设备要求低,成本可控,是目前大规模生产石墨烯的重要方法。得到的RGO不但保留了石墨的本征结构,使其具有良好的导电性,而且表面含有一定的含氧官能团,有利于RGO的分散和其他半导体及助催化剂的复合。化学还原GO是目前大规模生产RGO和RGO复合物的重要方法,然而得到的RGO堆垛严重,分散性差,比表面低,使用大量的化学有毒试剂对人体和环境造成伤害。因此我们选用绿色改进的方法还原GO制备石墨烯,用于染料敏化可见光制氢。在此基础上,为了替代贵金属Pt,用GO和NiCl2为原材料合成了层状及孔状的RGO/Ni复合物,并用于电催化及染料敏化可见光制氢。本文工作主要由以下四部分组成:（一）、采用绿色的光还原GO的方法制备了性能可控的高分散性的RGO分散液。该RGO具有超高分散性,良好的导电性,用曙红EY为敏化剂,Pt作为助催化剂,具有高效的染料敏化可见光催化活性。在最佳优化条件下,染料敏化可见光催化活性的最大表观量子效率AQY在可见光范围内（λ≥420 nm）达到12.9%,在520 nm单色光照射下高达23.4%。（二）、为了保持石墨烯的性能和避免RGO的大量堆积,通过2维石墨烯来制备3维多孔结构的石墨烯海绵体被认为是一个很有前景的方法。采用绿色快速热处理（250 oC下,氮气气氛中）GO的新方法得到大孔结构（孔结构尺寸在5-200 nm）,比表面积大(404 m2 g-1),导电性高的石墨烯海绵体。用EY敏化此石墨烯海绵体,Pt作为助催化剂,此石墨烯海绵体具有更高效的染料敏化析氢活性,最高AQY在420 nm达到75.0%,远远高出由传统的化学还原GO得到的石墨烯,也是目前文献报道的最好结果之一。（三）、为了替代贵金属Pt,非常有必要制备廉价性能优异的助催化剂用于电催化及光催化制氢。通过绿色的热还原在N2+H2混合气下500 oC煅烧GO/NiCl2混合物来合成“三明治”夹心结构的RGO/Ni（GN）复合物。结果显示比单独的RGO和金属Ni具有都高的电催化和染料敏化光催化析氢活性,表现为优异的协同效应。在最佳优化条件下,染料敏化可见光光催化析氢的最佳AQY在470 nm处达到30.3%。（四）、为了提高反应物H2O的扩散,用GO溶胶作为原材料,绿色合成了新颖的多孔Ni/RGO复合物（PNG）。中空Ni纳米颗粒负载在石墨烯海绵体的结构上,并具有高效的电化学和染料敏化可见光制氢活性,表现为优异的协同效应。该PNG复合物比GN复合物具有更加高效的电催化和染料敏化可见光制氢活性。在最佳条件下,染料敏化光催化制氢活性的最高AQY在470 nm处达到47.4%。该方法也适合于制备其他多孔结构石墨烯基金属复合物。