一 光催化降解有机污染物

• 实验结果：有研究表明，不同形貌的纳米氧化铈（如纳米粒子、纳米棒、纳米薄膜等）对有机污染物的光催化降解性能有所不同。例如，2.1nm粒径的纳米CeO₂颗粒在紫外光和可见光光源下，分别能在5min和20min内完成对水溶液中草甘膦的降解。

• 作用机制：纳米氧化铈在光照下能够产生光生电子和空穴，空穴可以氧化吸附在催化剂表面的有机物，电子则可以还原吸附的氧气生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH），从而实现对有机污染物的降解。

二 构建异质结提升光催化性能

• 实验结果：通过与其他纳米材料耦合构建异质结，可以有效提升纳米氧化铈的光催化性能。例如，CeO₂@NiAl-LDHs直接Z型异质结在光降解罗丹明B及光解水制氢方面表现出优异的性能。

• 作用机制：构建异质结后，不同材料的能带结构相互匹配，能够促进光生载流子的分离和迁移，减少电子-空穴对的复合，从而提高光催化效率。

三 光-热催化协同作用

• 实验结果：Ce₁₋ₓBixO₂₋δ和Ce₁₋ₓMnxO₂₋δ固溶体在光-热催化协同作用下，展现出良好的催化性能。

• 作用机制：在光-热催化过程中，光激发产生的载流子与热激发的载流子相互作用，增强了表面催化反应的活性，同时热效应也有助于提高反应速率和选择性。

四 掺杂改性增强光催化性能

• 实验结果：通过掺杂等改性手段可以提升纳米氧化铈的光催化性能。例如，稀土掺杂的CeO₂基光催化剂在光催化降解有机污染物方面表现出更高的活性。

• 作用机制：掺杂可以调节纳米氧化铈的能带结构，增加表面活性位点的数量，提高光生载流子的分离效率，从而增强其光催化性能。

五 在水处理中的应用

• 实验结果：纳米氧化铈及其复合材料在水处理领域有良好的应用前景。例如，CeO₂/ACFN和MnOₓ/ACFN在低温选择性催化还原NO方面表现出较好的性能。

• 作用机制：纳米氧化铈可以通过光催化氧化作用分解水中的有机污染物，同时还可以与其他材料协同作用，实现对水中污染物的高效去除。