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为了研究离子添加对TiO2粉体结构与性能的影响，采用Sol-gel法制备了Ce-TiO2粉体，在不同Ce4＋浓度条件下，使用XRD、XPS、PL等仪器表征了样品的晶相、杂质能级、晶粒尺寸、电子-空穴对复合率等微观结构，并与光谱响应曲线、降解率等宏观性能相联系，阐述了微观结构与宏观性能的定量对应关系。结果表明：随着Ce4＋浓度的增加，样品结晶被阻碍，能带间出现新能级且变强，晶粒尺寸先变小后变大，晶格缺陷增多导致电子-空穴对复合率存在极小值。晶相与杂质能级影响了光谱响应曲线，微观结构综合作用影响了Ce-TiO