在质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行过程中, 产生的自由基会攻击质子交换膜, 使其开裂或形成孔洞, 导致电池失效。常见的改性方法是在质子交换膜(PEM)中添加自由基清除剂材料。基于此, 本文合成了Sn掺杂CeO2自由基清除剂, 通过提高Ce3+浓度来增强其在PEMFC中自由基清除性能, 避免PEM厚度迅速减薄, 从而提高质子PEMFC的耐久性。密度泛函理论计算和试验结果表明, Sn掺杂会引起CeO2产生晶格畸变, 降低氧空位形成能, 促进CeO2中Ce3+的形成。同时, Sn2+的加入可将CeO2-Sn样品中的Ce4+还原为Ce3+, 提升Ce3+的浓度, 从而提高PEM的耐久性。单电池测试结果表明, 经70 h的开路电压衰减测试, CeO2-Sn-5%改性后的质子交换膜组装的单电池电压衰减率最低(18%), 且功率保留率(56%)比其他样品更高, 表明该样品具有更优异的耐久性。

本文报道了采用射频磁控溅射法和快速升温烧结法在R面取向的蓝宝石单晶基片上生长CeO2缓冲层和Tl-1223超导薄膜, 研究了缓冲层生长情况和先驱膜后退火条件对超导薄膜结晶情况和超导特性的影响。AFM和XRD表征结果显示, 蓝宝石基片经过退火后其表面形成具有光滑平台的台阶结构, 同时基片的晶体质量得到了改善; 本文所制备的CeO2缓冲层和Tl-1223超导薄膜具有较好的c轴生长取向, 而且两者呈现良好的ab面内织构。SEM表征结果显示, 生长良好的Tl-1223超导薄膜呈层状结构, 表面光滑平整、结构致密。在液氮环境下, 测得所制备Tl-1223超导薄膜的临界转变温度Tc约为111 K, 临界电流密度Jc(77 K, 0 T)约为1.3 MA/cm2。

探究了单一型及复合型紫外截止剂和配合料氧化还原指数（Redox）对超白玻璃紫外光谱透过率的影响。研究结果表明: 在CeO2和MoO3共同作用下, 当超白玻璃的紫外透过率降至54.50％时, 可见光透过率依然可以保持在92.56％。配合料Redox在7~10时, 不影响超白玻璃色度值（颜色）和紫外-可见光的透过率。

探究高温分解型澄清剂Na2SO4+C（炭粉）和氧化还原型澄清剂CeO2+NaNO3对超白浮法平板玻璃可见光透过率的影响。结果表明，随着Na2SO4和C量的增加，超白玻璃的可见光透过率随之增加，从91.30%提升至91.87%。而氧化还原型澄清剂中的CeO2质量分数小于0.07%时，超白玻璃的可见光透过率并没有实质性增加；CeO2质量分数超过0.07%时，增长趋势明显。相对于高温分解型澄清剂Na2SO4+C，氧化还原型澄清剂CeO2+NaNO3具有更显著的氧化性，有助于Fe2+/Fe总减少，但是Ce4+的自身着色和紫外截止效应影响了可见光透过率，建议使用量的质量分数不超过0.07%。

在甲醇制丙烯(MTP)反应中, ZSM-5分子筛较强的酸性易使甲醇与ZSM-5接触发生氢转移、芳构化等二次反应, 堵塞孔道, 使得其微孔结构更加不利于分子的扩散, 加速催化剂积碳失活, 导致丙烯选择性和丙烯/乙烯(P/E)比值下降。因此, 本文利用催化活性较高的CeO2对ZSM-5分子筛进行复合改性以达到有效降低其酸性并增大介孔的目的来提高丙烯选择性和P/E比。通过XRD、NH3-TPD和N2吸脱附技术表征, 研究了不同ZSM-5硅铝比(摩尔比)、两相质量比(m(CeO2)/m(ZSM-5))对CeO2/ZSM-5复合催化剂物化性质的影响。在反应温度480 ℃、重时空速2.6 h-1、N2流量100 mL·min-1、常压纯甲醇进料的条件下, 考察了所制备的复合催化剂催化MTP的性能。结果表明, 硅铝比为250、m(CeO2)/m(ZSM-5)为1∶4的复合催化剂比以往研究结果具有更优异的MTP催化性能, 甲醇转化率为99.9%, 丙烯选择性为42.78%, P/E比为6.3。

以聚丙烯腈(PAN)为载体，六水合硝酸铈［Ce(NO3)3·6H2O］为原料，采用静电纺丝法制备了Ce(NO3)3/PAN纤维，在空气中热处理得到CeO2微纳米纤维，通过XRD、BET和SEM对CeO2微纳米纤维进行表征。采用静态吸附实验探讨了CeO2微纳米纤维去除水溶液中氟离子的性能，考察了溶液pH值、初始氟离子浓度及共存阴离子等对吸附性能的影响。结果表明，pH=3时，CeO2微纳米纤维对F-的吸附性能最佳，CeO2吸附量随着F-浓度的增大呈上升趋势。CeO2微纳米纤维对F-的吸附等温线遵循Langmuir模型，二级动力学模型能很好地描述CeO2微纳米纤维对F-的吸附过程。CeO2微纳米纤维的除氟性能优良，可为其实际应用提供理论参考。

复合氧化物界面性质与CO2加氢制甲醇反应的催化性能有着重要的关系。本文对比考察了物理共混法、浸渍法、传统共沉淀法和微流控连续共沉淀法对Al2O3-CeO2复合氧化物界面性质和催化性能的影响。浸渍作用尽管使Al2O3/CeO2界面产生了一定的结构性质调变，但贫瘠的氧空位缺陷导致催化反应效率低。共沉淀样品中固溶结构的存在增强了Al2O3/CeO2界面的相互作用，增大了电子结合能，形成的大量氧空位缺陷有利于CO2活化转化。而微流控连续共沉淀法合成样品因具有更小的晶粒尺寸、均匀的复合相结构和丰富的氧空位缺陷，表现出更为优异的催化性能。在原料气配比为V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=72∶24∶4，反应温度为320 ℃，反应压力为3 MPa，体积空速为9 000 mL·g-1·h-1的条件下，Al2O3-CeO2复合氧化物的CO2转化率、甲醇选择性及甲醇时空产率分别达到15.3%，86.4%和0.076 g·mL-1·h-1。

利用激光熔覆同轴送粉技术在TC4合金表面制备了不同CeO₂含量的Ni60A复合涂层，以此提高TC4合金的耐腐蚀性。通过XRD、SEM、EDS等对CeO₂/Ni60A复合涂层进行了表征与测试，结果表明：适量的稀土氧化物CeO₂可以细化晶粒，改善涂层内部的组织分布，并且促进NiTi、Ti₂Ni和TiC等增强相的生成；在电化学检测中，CeO₂的质量分数为3%时CeO₂/Ni60A涂层表现出较为优异的耐腐蚀特性，其自腐蚀电流密度I_corr为2.110×10^-7 A·cm^-2，极化阻抗R_p为190674.0 Ω·cm^-2；稀土氧化物CeO₂在Ni60A涂层中主要聚集在晶界处，以减小涂层与腐蚀介质的接触面积，降低涂层内部的残余拉应力，从而保护钝化膜，最终提升涂层的耐腐蚀性。

氧空位在CO₂光催化还原过程中往往发挥重要作用。本工作中, 用水热法合成了不同Bi掺杂量的二氧化铈光催化剂Ce_1-xBi_xO_2-δ, 其中Ce_0.6Bi_0.4O_2-δ在Xe灯照射下表现出最高的光催化活性, 其CO产率为纯二氧化铈纳米棒的4.6倍。X射线衍射(XRD)分析表明固溶体保留了二氧化铈的萤石结构;紫外-可见漫反射(UV-Vis)光谱表明固溶体可见光吸收增强;X射线光电子能谱 (XPS)和拉曼光谱(Raman)分析表明, 掺杂后氧空位浓度明显提高。结合原位傅里叶变换红外光谱(in-situ FT-IR), 发现引入Bi提高了固溶体中氧空位的浓度, 并改变了CO₂在催化剂表面上的吸附/活化行为, 光照下碳酸氢根、碳酸根、甲酸等中间产物明显增多, 从而增强了CO₂光催化还原性能。