RhB溶液的标准曲线图(A)和零维氧化铈空心球的光催化性能(B)。
[0023]图5是本发明的一种零维氧化铈空心球的制备方法的原理图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体的实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0025]浓度为10mg/L的RhB溶液来模拟废水，以1L计算，其组成含量是10mg的RhB粉末，其余为水。
[0026]本发明所述的可将光是在500W的氙灯(发射的波长属于可见光的范围)照射条件下进行的。
[0027]实施例1
本发明的一种零维氧化铈空心球的制备的方法，具体包括如下步骤:
1)制备粒径均一的PS模板；
向三口烧瓶中加入100mL去离子水，0.22g乳化剂十二万基磺酸钠，0.125g缓冲剂NaHC03，0.2g甲基丙稀酸，混合均勾后加入6g苯乙稀单体，搅拌lh后加入引发剂0.125g引发剂过硫酸钾，反应10h后结束，对溶液进行离心洗涤，最后将沉淀分散在乙醇中(控制固含量为5%)以备用。
[0028]$1」备的PS模板的SEM图如图1所示，可以看出PS模板的粒径大小为200nm，而且分布比较均匀。
[0029]2 )在PS微球表面形成氢氧化铈沉淀；
称取2g固含量为5%的PS模板加入50ml去离子水超声分散5min后，将三口烧瓶放置在水浴锅中，边加热边搅拌至65°C，lh后加入含0.0Olmol硝酸铈的20ml水溶液，继续搅拌2h后，用注射栗加入含有0.09gNa0H的20ml水溶液(注射速率为20ml/h)，注射完毕后继续搅拌2h停止加热，然后持续搅拌冷却至室温。
[0030]3)对沉淀进行离心洗涤；
对烧瓶内的溶液分别用去离子水和无水乙醇洗涤3次，最后用适量乙醇分散一下。
[0031]4)去除PS模板，制备出零维氧化铈空心球；
沉淀放入80°C的恒温电热鼓风机中烘干，再在500°C马弗炉中烧2h，去除了 PS模板，同时氢氧化铈焙烧成氧化铈。
[0032]图2就是制备的零维氧化铈空心球的SEM和TEM图，从图中可以看出所制备的样品的形貌规整，球形度较高，表面有孔洞，球层是由粒径约为7nm左右的氧化铈粒子组成的。图3是制备的零维氧化铈的XRD和FTIR图，可以看出所制备的Ce02样品纯度比较高。
[0033]实施例2
可见光下降解RhB溶液的实验
分别称取30mg零维Ce02S心球，市售CeO 2纳米颗粒，降解50mL 10mg/L的RhB溶液，暗处理60min后开氣灯500W (模拟可见光)，间隔15min取样一次，在8880r/min的转速下离心3min，再倒出上清液再次离心后取上清液在554nm处测量其吸光度，根据吸光度的变化来判定零维氧化铈空心球对RhB的降解率。图4是RhB溶液的标定曲线及氧化铈空心球降解对RhB溶液的降解率，从图中可以看出在近3h的可见光催化下，零维氧化铈空心球表现出很好的光催化性能，使得RhB的降解率达到80%以上。
[0034]通过上述的实施例可以看出，本发明的零维氧化铈空心球的制备方法比较简单，制备出的氧化铈空心球形貌比较规整，所用试剂均无毒，易得。在自然光下降解RhB溶液比用市售纳米氧化铈在自然光下对RhB溶液进行降解的效果要好，相同的降解时间下，其降解率提高了 70%以上。
[0035]另外，本发明是零维氧化铈空心球的制备方法，具有应用范围广、操作简单、重复性高的特点，并且本方法适用于其他一些空心金属氧化物的制备。
[0036]以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种零维氧化铈空心球的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)一个制备粒径均一的聚苯乙烯模板的步骤，在一个反应容器中加入去离子水、乳化剂十二烷基磺酸钠、缓冲剂NaHC03、甲基丙烯酸，混合均匀后加入苯乙烯单体，搅拌后加入引发剂过硫酸钾，反应8~12h后结束，得到聚苯乙烯模板；其中，去离子水、乳化剂、缓冲剂、甲基丙烯酸、苯乙烯单体和引发剂的质量比为800:1.76:1:1.6:6:1 ； 2)—个在聚苯乙烯模板表面形成氢氧化铈沉淀的步骤，在聚苯乙烯模板中加入硝酸铈，然后再加入氢氧化钠的水溶液，苯乙烯单体、硝酸铈、氢氧化钠固体的质量摩尔比为2g: 0.0Olmol: 0.09g ； 3)—个对沉淀进行离心洗涤的步骤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤3~5次，然后过滤； 4)一个去除聚苯乙烯模板的步骤，将过滤后得到的沉淀先烘干，再在450~550°C的马弗炉中焙烧1~3小时后获得零维氧化铈空心球。2.根据权利要求1所述的一种零维氧化铈空心球的制备方法，其特征在于:所述的氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为4.5%。3.根据权利要求1所述的一种零维氧化铈空心球的制备方法，其特征在于:所述的硝酸铈溶液的浓度为0.05mol/Lo4.根据权利要求1所述的一种零维氧化铈空心球的制备方法，其特征在于:所述的NaHCO3溶液的质量百分比浓度为20%。
【专利摘要】本发明一种零维氧化铈空心球的制备方法，在一个反应容器中加入去离子水、乳化剂十二烷基磺酸钠、缓冲剂NaHCO3、甲基丙烯酸，混合均匀后加入苯乙烯单体，搅拌后加入引发剂，反应8~12h后结束；在表面带负电荷的聚苯乙烯微球模板中加入硝酸铈，然后再加入氢氧化钠的水溶液；再分别用去离子水和无水乙醇洗涤3次，过滤；将过滤后得到的沉淀先烘干，再在450~550℃的马弗炉中焙烧1~3小时，去除聚苯乙烯模板后获得零维氧化铈空心球。本发明利用模板法制备的零维氧化铈空心球粒径均一，重复性高，比表面积大，可以有效的吸附水中的染料，在可见光下表现出很好的光催化性能，且重复利用率很高。
【IPC分类】C01F17/00
【公开号】CN105236464
【申请号】CN201510531089
【发明人】张问问, 陈东辉, 孙鹏哲, 邢俊涛
【申请人】上海应用技术学院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月26日