目前,环境问题已经成为一个全球性的重大问题,其中水污染问题尤为突出。污水中存在大量难以降解的有机物,苯酚作为极具代表的一类有机污染物,对人体和生态环境危害极大。在众多水处理技术中,光催化降解有机物被认为是非常有前景的水处理技术之一。氧化铈作为蕴含量最大、研究最普遍的稀土氧化物之一,被广泛应用于发光、抛光、电子陶瓷及尾气、污水处理等领域。其中,在光催化降解领域,由于其相比传统Ti O2光催化材料拥有更低的带隙宽度、更高的氧化还原活性而受到越来越多的关注。近年来,随着国际稀土市场的波动,稀土价格呈现上升趋势,如何高效地利用稀土资源得到相关国家及学者的高度重视。ZrO₂是一种廉价、易得、容易产生氧空位的过渡金属氧化物,因其具有高的比表面积和丰富的表面缺陷,当作为催化剂载体时,可与活性组分发生强的相互作用,达到提升催化效果的目的。结合CeO₂、ZrO₂的特点,本文设计了具有光催化效果的核壳结构CeO₂@ZrO₂复合粉体,并将制备得到的复合粉体应用于光催化降解苯酚废水的研究,希望能在减少稀土CeO₂掺入量的同时,提升光催化性能。纳米ZrO₂粉体的制备:采用水热法合成了立方晶型、粒径大小在30⁵0 nm间的类球形ZrO₂粉体颗粒。通过实验探究,优化了工艺合成条件并得出:C（Zr4+）=0.2 mol·L-1、沉淀剂滴加时间60 min、水热温度180℃、水热时间12 h的合成条件下能够制备得到晶化程度较高、粒径大小较为均匀且分散状态良好的ZrO₂纳米粉体颗粒。CeO₂@ZrO₂复合粉体的制备:以水热法合成得到的ZrO₂颗粒作内核,采用化学原位沉淀法在ZrO₂颗粒表面包覆CeO₂层。通过考察CeO₂包覆比例、反应溶液Ce3+浓度、沉淀剂滴加时间及表面活性剂等对包覆效果的影响,实验得出:ZrO₂经Na OH改性、60%CeO₂包覆比例、C（Ce3+）=0.03 mol·L-1、沉淀剂滴加时间120 min、500℃、2 h的焙烧合成条件下能够得到良好包覆效果的CeO₂@ZrO₂复合粉体。此外,通过设计对比实验,定量分析了非均匀形核作用与粒子/离子间静电吸附作用对CeO₂@ZrO₂复合粉体形成核壳结构的贡献程度。CeO₂@ZrO₂复合粉体光催化降解苯酚:将制备得到的CeO₂@ZrO₂复合粉体应用于苯酚废水的光催化降解,结果显示,在优化的工艺合成条件下,60%CeO₂包覆比例的CeO₂@ZrO₂复合粉体光催化降解浓度为10 mg·L-1的苯酚废水,光催化反应3 h后,苯酚降解率达到61.27%。与纯CeO₂相比,单位质量CeO₂的光催化效率,CeO₂@ZrO₂复合粉体达到相同光催化条件下纯CeO₂的2.15倍。在对光催化反应条件的探究时发现,催化剂用量、苯酚初始浓度以及p H等均会对苯酚最终降解率产生重要影响。对于10 mg·L-1的苯酚废液,催化剂浓度在2 g·L-1左右能获得较好的苯酚降解性能。苯酚初始浓度对其最终的降解率有很大的影响。例如,苯酚初始浓度为5 mg·L-1时,光催化反应3 h后,苯酚降解率为57.54%;初始浓度为10mg·L-1时,最终降解率提升至61.27%;而初始浓度为20 mg·L-1和40 mg·L-1时,苯酚降解率分别降至49.26%和32.24%。光催化反应p H对苯酚降解率的影响主要反映在,酸性反应环境有利于产生更多如·OH、·HO2等活性因子,提升苯酚降解率;碱性环境则会在一定程度上抑制·OH的产生,从而对光催化反应产生不利影响。