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CeO_2纳米空心球的制备与光催化性能研究
摘要：
本文采用溶胶-凝胶法制备CeO_2纳米空心球，并研究了其光催化性能。通过调节制备过程中的溶胶浓度和凝胶时间等参数，得到了具有优异光催化性能的CeO_2纳米空心球。使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米空心球的形貌和结构进行了表征，结果表明纳米空心球具有均匀的球形结构和孔道结构。进一步的光催化性能测试表明，CeO_2纳米空心球在可见光下具有高效的光催化活性，可用于水处理和可见光催化反应等领域。本研究为制备具有良好光催化性能的新型纳米材料提供了理论和实验依据。
关键词：纳米空心球；CeO_2；光催化性能；溶胶-凝胶法
1.引言
光催化技术作为一种能够利用光能进行化学反应的方法，已被广泛用于水处理、环境修复和能源转换等领域。纳米材料在光催化领域具有独特的优势，其高比表面积和特殊的光学特性使其在光催化反应中具有更高的效率和选择性。因此，制备具有优异光催化性能的纳米材料对于推动光催化技术的发展至关重要。
2.实验方法
本文采用溶胶-凝胶法制备CeO_2纳米空心球。首先，将硝酸铈和乙醇分别用超声波处理，并进行磁搅拌使其充分混合。然后，将混合溶液转移到温度为60摄氏度的加热板上，静置10小时，形成溶胶体系。最后，将溶胶体系放置于恒温箱中，在180摄氏度下干燥，得到CeO_2纳米空心球。
3.结果与讨论
使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对制备的CeO_2纳米空心球进行了形貌和结构表征。结果表明，纳米空心球具有均匀的球形结构和孔道结构。此外，纳米空心球的平均直径约为100纳米，孔道的直径约为20纳米，具有较大的比表面积。
进一步的光催化性能测试表明，制备的CeO_2纳米空心球在可见光下具有高效的光催化活性。以亚甲基蓝为模型反应物，CeO_2纳米空心球在可见光照射下可以实现亚甲基蓝的降解。此外，CeO_2纳米空心球还表现出良好的稳定性和可重复性。
4.结论
本研究成功制备了具有优异光催化性能的CeO_2纳米空心球，并对其形貌和结构进行了表征。光催化性能测试结果显示，CeO_2纳米空心球在可见光下具有高效的光催化活性，可用于水处理和可见光催化反应等领域。本研究为制备具有良好光催化性能的新型纳米材料提供了理论和实验依据，并为光催化技术的发展提供了新的思路。
参考文献：
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