随着社会和经济的迅速发展,能源危机和环境污染已成为人类社会当今所面临最严重的问题。光催化材料作为近些年兴起的新兴研究领域,引起了人们的广泛关注。目前人们围绕以TiO₂光催化材料为代表光催化材料做了许多的工作。然而TiO₂的带隙宽,只对紫外范围的光有响应,量子产率较低等问题严重制约了二氧化钛光催化剂的实际应用。CeO₂材料因其结构稳定、储量丰富,在很多领域有广泛的应用,如吸附剂、工业催化、燃料电池、气相敏感器等。由于CeO₂在尺寸减小到纳米级别时表现出来的半导体光电性能,使其成为了光催化领域新的关注点。在本课题中,重点研究氧化铈空心结构的合成,以及其微观结构对性能的影响,合成助催化体系复合材料,并测试其光催化性能,进行了光催化机理讨论。本论文的主要内容归纳如下:（1）采用普通的液相还原法,以PVP、P123等表面活性剂作为包覆剂,合成出不同形貌的Cu2O纳米晶体模板,包括立方体、多面体、八面体和球形。利用SEM、XRD等测试手段对所得到的模板的结构和形貌进行分析表征。（2）以得到的不同形貌的Cu2O纳米晶体做为模板,通过化学配位刻蚀的方法制备出了完好保持模板形貌的CeO₂空心纳米结构。利用XRD、SEM、TEM、XPS等测试手段对空心结构样品的成分、形貌、结构进行了分析。并详细探讨了反应的合成机理。对样品的可见光催化产氧性能进行了评价,多面体空心CeO₂样品的光催化性能最好,由于其独特的形貌结构,可以促进光的多次折射吸收,增加反应的活性位点,同时促进光生载流子的分离,从而提高了光催化性能。（3）采用合成出来的八面体CeO₂空心纳米结构作为催化剂主体,通过液相浸渍法将CoO_x负载在CeO₂八面体空心样品的表面,并且合成了不同CoO_x掺杂量的复合催化剂,来探讨助催化剂CoO_x对产氧性能的影响。对复合催化剂的结构、形貌进行分析表征。对不同CoO_x掺杂量的样品进行了可见光催化产氧性能的评价,并结合测试分析结果提出了可能的光催化机理。本文通过上述体系的研究,制备了空心结构CeO₂并探索了结构与性能之间的关系,异质结复合材料有效的解决了光催化中可见光利用、光生载流子分离等问题,开辟了一条探索新型高效可见光光催化剂材料的新途径。