一种二氧化铈纳米材料及其制备方法和应用

摘要

本发明特别涉及一种二氧化铈纳米材料及其制备方法和应用，属于室内空气的治理和净化技术领域，方法包括：将铈盐溶解分散于水中，获得第一分散液；将铵盐溶解分散于水中，获得第二分散液；将第二分散液逐滴加入到第一分散液，获得混合溶液；将混合溶液进行提纯，获得前驱体材料；将前驱体材料与水混合，后进行煅烧，获得二氧化铈纳米材料；所用催化剂为稀土氧化物二氧化铈，并且未负载贵金属如Au，Ag，Pt，Pd等，极大地降低了催化剂的制备成本，通过沉淀‑煅烧两步方法制备得到的二氧化铈(CeO2)纳米催化剂材料不仅具有室温催化氧化甲醛活性，而且还具有优异的室温荧光灯照射增强活性，对于甲醛有高效的催化降解作用，从而达到去除甲醛的目的。

权利要求

1.一种二氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将铈盐溶解分散于第一溶剂中，获得第一分散液；

将铵盐溶解分散于第二溶剂中，获得第二分散液；

将所述第二分散液逐滴加入到所述第一分散液，获得混合溶液；

将所述混合溶液进行提纯，获得前驱体材料，所述提纯包括将得到的混合液进行离心，然后用去离子水洗涤四次，最后一次离心结束后倒出上清液得到前驱体材料，离心速率为

3000‑6000 r/min，离心时间为0.05‑0.2 h；

将所述前驱体材料与第三溶剂混合，后进行煅烧，获得二氧化铈纳米材料，所述第三溶剂为水，每克所述前驱体材料混合20mL或30mL的水，所述煅烧包括第一煅烧和第二煅烧；所述第一煅烧的升温速率为1℃/min‑6℃/min，所述第一煅烧的保温温度为80℃‑100℃，所述第一煅烧的保温时间为0.5h‑3h；所述第二煅烧的升温速率为1℃/min‑6℃/min，所述第二煅烧的保温温度为300℃‑700℃，所述第一煅烧的保温时间为2h‑6h。

2.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐为六水合硝酸铈、一水合碳酸铈、硫酸铈和七水合氯化铈中的一种。

3.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵和硫酸铵中的一种。

4.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述第一分散液中，所述铈盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.3mol/L。

5.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述第二分散液中，所述铵盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.375mol/L。

6.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述铈盐与铵盐的摩尔比为1：0.5‑3。

7.一种二氧化铈纳米材料，其特征在于，所述二氧化铈纳米材料采用如权利要求1至6中任意一项所述的二氧化铈纳米材料的制备方法制得。

8.一种如权利要求7所述的二氧化铈纳米材料的应用，其特征在于，所述应用包括：将所述二氧化铈纳米材料应用于甲醛的去除。

说明书

一种二氧化铈纳米材料及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于室内空气的治理和净化技术领域，特别涉及一种二氧化铈纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 随着社会与经济的发展，工业化和城市化进程不断加快，人们越来越重视自身居住的环境问题。甲醛作为一种常见室内污染物一直以来都备受人们关注。甲醛来源广泛，除去我们熟知的装修木板材料、涂料、地毯纺织等释放源，化石燃料的燃烧、生物质的不完全燃烧也会源源不断释放高浓度的甲醛分子。针对新建项目的室内甲醛浓度标准，国家规定3
室内甲醛含量的标准值是0.1mg/m ，长期接触高浓度的甲醛会引起人体一系列的疾病甚至死亡。现代建筑物，尤其是是那些具有高能源效率的建筑物如写字楼、医院、学校等，通常其通风设施不完备导致其通风效率较差，因此在室内空气质量方面存在较大的隐患，而这可能会严重影响到这些建筑物内居住者的身体健康。在过去的几十年中，对于苯和氡这两种可致癌的室内空气污染物的治理已经很有成效，但甲醛仍旧是影响室内空气质量的主要危害因素。所以，在现代社会中，消除室内空气中甲醛对人体的危害迫在眉睫。

[0003] 目前，在治理和净化室内空气方面，尤其是去除室内空气中的甲醛有多种方法和途径，较为成熟的方法有：生物净化法、机械净化法、吸附法(根据吸附机理不同分为物理吸附和化学吸附)、等离子体净化法和催化净化法。而通过生物途径(如绿色植物吸收)来净化室内空气中的甲醛，一方面不仅需要数量众多对甲醛具有良好吸收作用的植株来净化空气，另一方面，生物途径净化室内空气时效相对极为漫长，植物吸附甲醛效率低，且长时间接触甲醛回使得植物产生病变。因此通过生物途径来达到净化室内空气中甲醛的目的目前还不能够有效的实现。通过机械净化法吸附甲醛以达到净化室内空气的目的，则不仅需要额外提供特殊的仪器设备，而且需要换气设备长时间开机对于普通居民并不具有可行性。吸附法方法简单、能耗小。但吸附剂吸附容量小，极易发生吸附饱和后脱附的现象，并不能长期高效的脱除室内甲醛。等离子体净化法设备放电所需能耗大，甲醛反应不完全时会产生毒性更大的CO，而且该技术由于高压放电易产生臭氧等有害气体。而光催化分解室内空气中的甲醛则不失为一种好的选择和途径，首先光催化剂处理室内空气中的甲醛不仅能够有效利用室内的光能，而且不需要提供额外的能量和特殊的装置就能够达到净化室内空气的目的，而在室温下对可见光响应的光催化剂则受到了广大科研工作者的极大关注。高效、稳定、无毒无害、便于回收利用同时成本低廉的催化剂的设计研发和制备是室温可见光照射下降解甲醛的关键影响因素。室温可见光高效去除室内空气中的甲醛是研究的热点，尤其是非贵金属辅助型催化剂是研究的重中之重。催化剂大致可以分为金属氧化物如CeO2、ZnO、Al2O3、MnO2及部分复合氧化物，非金属化合物如g‑C3N4及其与金属氧化物的复合材料如g‑C3N4/ZnO等，此类催化剂只有在特定的条件和额外提供能源时才能达到高效净化室内空气中甲醛的效果。

[0004] 因此，通过设计和制备成本低廉、制备方法简单、绿色环保、便于回收利用和环境友好的光催化剂具有十分深远的研究意义。

发明内容

[0005] 鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的二氧化铈纳米材料及其制备方法和应用。

[0006] 本发明实施例提供了一种二氧化铈纳米材料的制备方法，所述方法包括：

[0007] 将铈盐溶解分散于第一溶剂中，获得第一分散液；

[0008] 将铵盐溶解分散于第二溶剂中，获得第二分散液；

[0009] 将所述第二分散液逐滴加入到所述第一分散液，获得混合溶液；

[0010] 将所述混合溶液进行提纯，获得前驱体材料；

[0011] 将所述前驱体材料与第三溶剂混合，后进行煅烧，获得二氧化铈纳米材料。

[0012] 可选的，所述煅烧包括第一煅烧和第二煅烧；所述第一煅烧的升温速率为1℃/min‑6℃/min，所述第一煅烧的保温温度为40℃‑100℃，所述第一煅烧的保温时间为0.5h‑3h；所述第二煅烧的升温速率为1℃/min‑6℃/min，所述第二煅烧的保温温度为300℃‑700℃，所述第一煅烧的保温时间为2h‑6h。

[0013] 可选的，所述将所述前驱体材料与第三溶剂混合中，所述第三溶剂为水，每克所述前驱体材料混合0mL‑20mL的水。

[0014] 可选的，所述铈盐为六水合硝酸铈、一水合碳酸铈、硫酸铈和七水合氯化铈中的一种。

[0015] 可选的，所述铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵和硫酸铵中的一种。

[0016] 可选的，所述第一分散液中，所述铈盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.3mol/L。

[0017] 可选的，所述第二分散液中，所述铵盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.375mol/L。

[0018] 可选的，所述混合溶液中，所述铈盐与铵盐的摩尔比为1：0.5‑3。

[0019] 基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种二氧化铈纳米材料，所述二氧化铈纳米材料采用如上所述的二氧化铈纳米材料的制备方法制得。

[0020] 基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的二氧化铈纳米材料的应用，所述应用包括：将所述二氧化铈纳米材料应用于甲醛的去除。

[0021] 本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

[0022] 本发明实施例提供的二氧化铈纳米材料的制备方法，所述方法包括：将铈盐溶解分散于水中，获得第一分散液；将铵盐溶解分散于水中，获得第二分散液；将所述第二分散液逐滴加入到所述第一分散液，获得混合溶液；将所述混合溶液进行提纯，获得前驱体材料；将所述前驱体材料与水混合，后进行煅烧，获得二氧化铈纳米材料；所用催化剂为稀土氧化物二氧化铈，并且未负载贵金属如Au，Ag，Pt，Pd等，极大地降低了催化剂的制备成本，通过沉淀‑煅烧两步方法制备得到的二氧化铈(CeO2)纳米催化剂材料不仅具有室温催化氧化甲醛活性，而且还具有优异的室温荧光灯照射增强活性，对于甲醛有高效的催化降解作用，从而达到去除甲醛的目的。

[0023] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0025] 图1是本发明实施例1‑5以及对比例2所制备光催化剂的XRD图；

[0026] 图2是本发明的实施例1所制备光催化剂的TEM图；

[0027] 图3是本发明的实施例2所制备光催化剂的TEM图；

[0028] 图4是本发明的实施例3所制备光催化剂的TEM图；

[0029] 图5是本发明的实施例4所制备光催化剂的TEM图；

[0030] 图6是本发明的实施例5所制备光催化剂的TEM图；

[0031] 图7是本发明的对比例2所制备光催化剂的TEM图；

[0032] 图8是本发明实施例采用的测试催化剂室温下日光灯照射增强甲醛降解性能的实验装置图；

[0033] 图9是本发明实施例1‑5以及对比例1‑2所制备光催化剂在有室内荧光灯照射下催化氧化甲醛过程中甲醛浓度降低的结果对比图；

[0034] 图10是本发明实施例1‑5以及对比例1‑2所制备光催化剂在无室内荧光灯照射下催化氧化甲醛过程中甲醛浓度降低的结果对比图；

[0035] 图11是本发明实施例1‑5以及对比例1‑2所制备光催化剂在有室内荧光灯照射下催化氧化甲醛过程中二氧化碳浓度升高的结果对比图；

[0036] 图12是本发明实施例1‑5以及对比例1‑2所制备光催化剂在无室内荧光灯照射下催化氧化甲醛过程中二氧化碳浓度升高的结果对比图；

[0037] 图13是本发明实施例提供的方法的流程图；

[0038] 附图标记：1‑红外光声谱气体检测仪，2‑电脑，3‑日光灯开关，4‑小电风扇开关，5‑小电风扇，6‑装样品表面皿，7‑日光灯管，8‑气体出气孔，9‑表面皿盖拉线孔，10‑气体进气孔，11‑甲醛溶液注射孔，12‑有机箱体，13‑箱体侧舱门，14‑箱体前舱门。

具体实施方式

[0039] 下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

[0040] 在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

[0041] 除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

[0042] 本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

[0043] 根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种二氧化铈纳米材料的制备方法，所述方法包括：

[0044] S1.将铈盐溶解分散于第一溶剂中，获得第一分散液；其中，第一溶剂可以为水，水可以选自蒸馏水、二次蒸馏水、去离子水以及超纯水；

[0045] 具体而言，将铈盐在室温下溶解于去离子水中，强力搅拌0.1h‑0.4h，得到第一分散液。

[0046] 作为一种可选的实施方式，铈盐为六水合硝酸铈、一水合碳酸铈、硫酸铈和七水合氯化铈中的一种。需要说明的是，以上对铈盐的列举仅用以说明本发明能够实施，并不用以限定本发明，在其他的实施例中，本领域技术人员可以根据实际情况选择其他的铈盐。

[0047] 作为一种可选的实施方式，第一分散液中，所述铈盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.3mol/L，例如，铈盐的摩尔浓度可以为0.05mol/L、0.1mol/L、0.15mol/L、0.2mol/L、
0.25mol/L、0.3mol/L等。

[0048] 控制铈盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.3mol/L是为了确定铈盐和铵盐完全反应，该浓度取值过大会造成铈盐浪费。

[0049] S2.将铵盐溶解分散于第二溶剂中，获得第二分散液；其中，第二溶剂为水，水可以选自蒸馏水、二次蒸馏水、去离子水以及超纯水；

[0050] 具体而言，将铵盐溶解在室温下分散于去离子水中，搅拌0.1‑0.4h，得到第二分散液，搅拌速率为300‑800r/min；

[0051] 作为一种可选的实施方式，铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵和硫酸铵中的一种。需要说明的是，以上对铵盐的列举仅用以说明本发明能够实施，并不用以限定本发明，在其他的实施例中，本领域技术人员可以根据实际情况选择其他的铵盐。

[0052] 作为一种可选的实施方式，第二分散液中，所述铵盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.375mol/L，例如，铵盐的摩尔浓度可以为0.05mol/L、0.1mol/L、0.15mol/L、0.2mol/L、
0.25mol/L、0.3mol/L、0.35mol/L、0.375mol/L等；

[0053] 控制铵盐的摩尔浓度为0mol/L‑0.375mol/L是为了按照化学计量系数比进行反应，该浓度取值过大的不利影响是铵盐过多会浪费。

[0054] 需要说明的是，以上所选用的铈盐和铵盐的纯度选自化学纯、分析纯、优谱纯以及光谱纯。

[0055] S3.将所述第二分散液逐滴加入到所述第一分散液，获得混合溶液；

[0056] 具体而言，将第二分散液在0.05‑0.2h内逐滴滴加到第一分散液中，随后搅拌0.2‑0.7h，在室温下得到含有白色沉淀的悬浊液(即混合溶液)；搅拌速率为300‑800r/min；

[0057] 作为一种可选的实施方式，混合溶液中，所述铈盐与铵盐的摩尔比为1：0.5‑3，例如摩尔比可以为1：0.5、1：1、1：1.5、1：2、1：2.5、1：3等。

[0058] 控制铈盐与铵盐的摩尔比为1：0.5‑3的原因是该比例下反应完全，该比值取值过大会造成不必要的浪费，过小的不利影响是反应生成二氧化铈过少。

[0059] S4.将所述混合溶液进行提纯，获得前驱体材料；

[0060] 具体而言，将得到的悬浊液进行离心，然后用去离子水洗涤四次，最后一次离心结束后倒出上清液，得到前驱体材料。离心速率为3000‑6000r/min，离心时间为0.05‑0.2h。还可以对前驱体材料进行干燥，前驱体干燥温度为50‑150℃，前驱体干燥时间为0.5‑4h；

[0061] S5.将所述前驱体材料与第三溶剂混合，后进行煅烧，获得二氧化铈纳米材料。其中，第三溶剂为水，水可以选自蒸馏水、二次蒸馏水、去离子水以及超纯水；

[0062] 具体而言，将前驱体材料转移至干燥洁净的瓷坩埚中，加入5‑50ml去离子水，盖上盖子后置于马弗炉中进行煅烧，煅烧程序为先以1‑6℃/min升温至40‑120℃，并保温0.5‑3h，然后升温至300‑700℃煅烧2‑6h，将煅烧得到的产物充分研磨，随后转入样品管中，贴上标签，得到CeO2。

[0063] 作为一种可选的实施方式，将所述前驱体材料与水混合中，每克所述前驱体材料混合0mL‑20mL的水。

[0064] 控制每克所述前驱体材料混合0mL‑20mL的水是为了提高催化剂的反应活性，该水量取值过大会导致反应过程中生成的二氧化铈的活性降低。

[0065] 根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种二氧化铈纳米材料的制备方法，所述方法包括：将适量的六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)倒入洁净的瓷坩埚中，然后将坩埚置于马弗炉中，在程序升温下进行不同温度的二次煅烧处理，得到煅烧法制备的所述催化剂材料。具体而言，将适量的六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)倒入洁净的瓷坩埚中，盖上盖子后置于马弗炉中进行煅烧，煅烧程序为先以1‑6℃/min升温至40‑120℃，并保温0.5‑3h，然后升温至300‑700℃煅烧2‑6h，将煅烧得到的产物充分研磨，随后转入样品管中，贴上标签，得到CeO2。

[0066] 根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种二氧化铈纳米材料，所述二氧化铈纳米材料采用如上提供的二氧化铈纳米材料的制备方法制得。

[0067] 根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种如上提供的二氧化铈纳米材料的应用，所述应用包括：将所述二氧化铈纳米材料应用于甲醛的去除。

[0068] 下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的二氧化铈纳米材料及其制备方法和应用进行详细说明。

[0069] 实施例1

[0070] 将4.3422g六水合硝酸铈(0.01mol)溶解分散于40mL去离子水中，同时将1.4414g(0.015mol)碳酸铵溶解分散于40mL去离子水中，分别强力搅拌15min得到硝酸铈和碳酸铵的水溶液(两者的摩尔比为2:3)，然后在搅拌下在10min内将碳酸铵水溶液溶液逐滴滴加到硝酸铈的水溶液中，继续搅拌30min得到混合溶液，然后将混合溶液离心，得到白色沉淀，随后将白色沉淀转移至洁净干燥的50ml瓷坩埚中，加入10ml的去离子水，先在80℃下保温120min，随后再从80℃程序升温至500℃下煅烧240min。程序升温速率为2℃/min，煅烧结束后得到淡黄色粉末，最终得到沉淀‑煅烧两步法制备的纳米二氧化铈(CeO2)材料。

[0071] 实施例2

[0072] 将4.3422g六水合硝酸铈(0.01mol)溶解分散于40mL去离子水中，同时将1.4414g(0.015mol)碳酸铵溶解分散于40mL去离子水中，分别强力搅拌15min得到硝酸铈和碳酸铵的水溶液(两者的摩尔比为2:3)，然后在搅拌下在10min内将碳酸铵水溶液溶液逐滴滴加到硝酸铈的水溶液中，继续搅拌30min得到混合溶液，然后将混合溶液离心，得到白色沉淀，随后将白色沉淀转移至洁净干燥的50ml瓷坩埚中，加入20ml的去离子水，先在80℃下保温120min，随后再从80℃程序升温至500℃下煅烧240min。程序升温速率为2℃/min，煅烧结束后得到淡黄色粉末，最终得到沉淀‑煅烧两步法制备的纳米二氧化铈(CeO2)材料。

[0073] 实施例3

[0074] 将4.3422g六水合硝酸铈(0.01mol)溶解分散于40mL去离子水中，同时将1.4414g(0.015mol)碳酸铵溶解分散于40mL去离子水中，分别强力搅拌15min得到硝酸铈和碳酸铵的水溶液(两者的摩尔比为2:3)，然后在搅拌下在10min内将碳酸铵水溶液溶液逐滴滴加到硝酸铈水溶液中，继续搅拌30min得到混合溶液，然后将混合溶液离心，得到白色沉淀，随后将白色沉淀转移至洁净干燥的50ml瓷坩埚中，加入30ml的去离子水，先在80℃下保温120min，随后再从80℃程序升温至500℃下煅烧240min。程序升温速率为2℃/min，煅烧结束后得到淡黄色粉末，最终得到沉淀‑煅烧两步法制备的纳米二氧化铈(CeO2)材料。

[0075] 实施例4

[0076] 将4.3422g六水合硝酸铈(0.01mol)溶解分散于40mL去离子水中，同时将1.4414g(0.015mol)碳酸铵溶解分散于40mL去离子水中，分别强力搅拌15min得到硝酸铈和碳酸铵的水溶液(两者的摩尔比为2:3)，然后在搅拌下在10min内将碳酸铵水溶液溶液逐滴滴加到硝酸铈的水溶液中，继续搅拌30min得到混合溶液，然后将混合溶液离心，得到白色沉淀，随后将白色沉淀转移至洁净干燥的50ml瓷坩埚中，加入20ml的去离子水，先在50℃下保温120min，随后再从50℃程序升温至500℃下煅烧240min。程序升温速率为2℃/min，煅烧结束后得到淡黄色粉末，最终得到沉淀‑煅烧两步法制备的纳米二氧化铈(CeO2)材料。

[0077] 实施例5

[0078] 将4.3422g六水合硝酸铈(0.01mol)溶解分散于40mL去离子水中，同时将1.4414g(0.015mol)碳酸铵溶解分散于40mL去离子水中，分别强力搅拌15min得到硝酸铈和碳酸铵的水溶液(两者的摩尔比为2:3)，然后在搅拌下在10min内将碳酸铵水溶液溶液逐滴滴加到硝酸铈的水溶液中，继续搅拌30min得到混合溶液，然后将混合溶液离心，得到白色沉淀，随后将白色沉淀转移至洁净干燥的50ml瓷坩埚中，加入20ml的去离子水，先在100℃下保温120min，随后再从100℃程序升温至500℃下煅烧240min。程序升温速率为2℃/min，煅烧结束后得到淡黄色粉末，最终得到沉淀‑煅烧两步法制备的纳米二氧化铈(CeO2)材料。

[0079] 对比例1

[0080] 从国药集团化学试剂有限公司购买得到了商品化的二氧化铈(CeO2)。

[0081] 对比例2

[0082] 用分析天平准确称取4.3422g六水合硝酸铈，将称取的六水合硝酸铈倒入洁净的瓷坩埚中并盖上盖子，然后将坩埚放入马弗炉中，先在80℃下保温120min，随后再从80℃程序升温至500℃下煅烧240min，程序升温速率为2℃/min。待坩埚自然冷却至室温后，取出瓷坩埚，取出煅烧产物，充分研磨后得到淡黄色粉末，最终得到煅烧法制备纳米二氧化铈(CeO2)材料。

[0083] 实验例

[0084] 将实施例1‑5和对比例1‑2得到的纳米二氧化铈(CeO2)材料进行检测，检测具体包括：将0.1g实施例1‑5和对比例1‑2得到的纳米二氧化铈(CeO2)材料均匀摊开分散于直径为14cm的表面皿中，然后将该表面皿置于13L的含有一个5W风扇和20W日光灯的有机玻璃反应器中。将37％的甲醛溶液注入该有机玻璃反应器内，待甲醛挥发直至浓度平衡时，移去玻璃盖的同时打开荧光灯进行照射，使复合催化剂在荧光灯照射下与甲醛相互接触，甲醛的浓度变化通过多组分气体分析仪(INNOVA air Tech Instruments Model 1412i)在线监测，测试结果如下表所示。

[0085]

[0086] 由上表可知，在室温荧光灯照射下，实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和对比例2所制备得到的纳米催化剂材料和对比例1所购买的纳米催化剂材料均对甲醛表现出了明显的光催化降解活性，且所有样品的甲醛去除率均强于对比例所制备的样品。同时，在室温荧光灯照射下，比较实施例二所制备得到的样品的光测试与暗测试的数据，可以知道本发明实施例二所制备得到的催化剂材料在室温荧光灯照射下对于甲醛的光催化活性有明显的增强。由上表可得，二氧化碳生成率大于甲醛去除率的根本原因在于：在密闭的反应体系中，随着催化反应持续的进行，吸附于箱体内壁表面的甲醛不断地解吸附释放进入反应体系，而反应体系中的二氧化碳来源于甲醛的降解。综合比较甲醛浓度的降低和二氧化碳浓度的升高，可以比较得出催化剂对甲醛催化降解活性的高低。其中，本发明实施例二所制备得到的CeO2纳米催化剂对甲醛具有最高的可见光响应降解活性(甲醛转化为二氧化碳视为甲醛被完全降解)。

[0087] 将实施例二所制备得到的CeO2纳米催化剂对甲醛进行多次重复催化测试(测试完成后样品密封保存，下一次测试前将样品置于坩埚中并加入5ml去离子水，在空气气氛和环压下，在马弗炉中程序升温至200℃并保温1h，随后冷却至常温)，其活性如下表所示。

[0088]

[0089] 附图1‑12的详细说明：

[0090] 如图1所示，为本发明实施例1‑5以及对比例2所制备光催化剂的XRD图，由图可知，实施例1‑5以及对比例2所制备光催化剂具有典型的二氧化铈(CeO2)相结构(JCPDS No:34‑0394)；

[0091] 如图2‑7所示，分别为发明实施例1‑5以及对比例2所制备光催化剂的TEM图。

[0092] 如图9‑10所示，分别为本发明实施例1‑5以及对比例1‑2所制备光催化剂在有/无室内荧光灯照射下催化氧化甲醛过程中甲醛浓度降低的结果对比图，如图11‑12所示，分别为本发明实施例1‑5以及对比例1‑2所制备光催化剂在有/无室内荧光灯照射下催化氧化甲醛过程中二氧化碳浓度升高的结果对比图，由图中可以观察到，甲醛浓度不断降低，二氧化碳浓度不断上升，表明甲醛被彻底氧化成二氧化碳和水。该结果表明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和对比例1、对比例2所制备的CeO2纳米材料在荧光灯照射下对甲醛的催化活性有明显的增强。

[0093] 本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

[0094] (1)本发明实施例提供的二氧化铈并且未负载贵金属如Au，Ag，Pt，Pd等，极大地降低了催化剂的制备成本，能在室温下催化去除室内甲醛气体，且室内荧光灯照射能显著增强其催化氧化甲醛为二氧化碳和水；

[0095] (2)本发明实施例提供的方法通过沉淀‑煅烧两步方法制备得到的二氧化铈(CeO2)纳米催化剂材料不仅具有室温催化氧化甲醛活性，而且还具有优异的室温荧光灯照射增强活性，对于甲醛有高效的催化降解作用，从而达到去除甲醛的目的。

[0096] 最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0097] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0098] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。