本发明涉及一种氧化铈空心微球的制备方法。
背景技术：
光催化氧化技术是近年发展起来的一种节能、环保的绿色环保技术。TiO2是应用最为广泛的光催化剂，具有廉价、无毒、稳定性好等特点，但是TiO2本身存在的问题比如能带较高、量子效率低的缺点阻碍了其进一步应用，因此，开发新型光催化剂成为拓展光催化应用的有效途径之一。
无机空心微球具有形态可控、尺寸均匀、比表面积大等特点。与其它形貌材料相比，反应物分子更容易地转移到多孔壳壁的活性位置而提高催化效率。并且，这种空心结构光在内部孔洞中多次反射而提高光源的利用率。在当前环境污染严重的形势之下，无机空心球的光催化特性已成为解决环境问题的途径之一。CeO2空心微球可以通过模板法制备。以碳球为模板，利用碳球表面的羟基与Ce3+作用，制备粒径为150nm的CeO2空球。以油菜花粉为模板，制备了粒径为10nm的CeO2空心球，在可见光照射下对品红溶液降解。目前，使用模板法制备CeO2空心微球的方法要么表面改性较为复杂，要么受制于天然原料难于规模化。CeO2空心微球简便的制备方法鲜有报道。
技术实现要素：
本发明旨在针对上述问题，提出一种CeO2空心微球简便的制备方法。
本发明的技术方案在于：
氧化铈空心微球的制备方法，包括如下步骤：
（1）PS模板的制备：
称取10 g苯乙烯单体，100 g水，加入250 mL三口烧瓶中，室温通入氮气30 min，搅拌，升温到70℃，加入0.1 g过硫酸钾，保持温度，共计10 h，之后冷却;制备胶体溶液离心分离，超声分散于水中，制得5％的PS微球模板;
（2）氧化铈空心微球的制备：
称取40 g PS微球模板溶液，25 mL水，加人三口烧瓶中，超声10 min，然后搅拌，升温到60℃，加入0.434 g Ce(N03)3·6H2 O，反应2 h，加入0.25 g NH3·OH，反应2 h后，自然冷却；
产物离心，分别用水和乙醇洗涤2次；产物放置在恒温干燥箱中干燥6 h，最后将样品在马弗炉中500℃下煅烧2 h，制得氧化铈空心微球。
所述的过硫酸钾提前溶解于10 mL水。
所述的NH3·OH提前溶解于20 mL水中。
本发明的技术效果在于：
本发明通过聚合物模板法制备了氧化铈空心微球，实验结果表明，制备的CeO2空心微球的球径约为220 nm，壳层厚度约为20 nm。氧化铈空心微球粒径均匀，单分散。可见光条件下，光催化降解RhB的实验表明氧化铈空心微球具有优异的光催化性能。
具体实施方式
氧化铈空心微球的制备方法，包括如下步骤：
（1）PS模板的制备：
称取10 g苯乙烯单体，100 g水，加入250 mL三口烧瓶中，室温通入氮气30 min，搅拌，升温到70℃，加入0.1 g过硫酸钾，保持温度，共计10 h，之后冷却;制备胶体溶液离心分离，超声分散于水中，制得5％的PS微球模板;
（2）氧化铈空心微球的制备：
称取40 g PS微球模板溶液，25 mL水，加人三口烧瓶中，超声10 min，然后搅拌，升温到60℃，加入0.434 g Ce(N03)3·6H2 O，反应2 h，加入0.25 g NH3·OH，反应2 h后，自然冷却；
产物离心，分别用水和乙醇洗涤2次；产物放置在恒温干燥箱中干燥6 h，最后将样品在马弗炉中500℃下煅烧2 h，制得氧化铈空心微球。
所述的过硫酸钾提前溶解于10 mL水。
所述的NH3·OH提前溶解于20 mL水中。