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本发明涉及一种3D形貌的CeO2/TiO2催化剂制法,将尿素、CTAB和硝酸铈加入到乙二醇中溶解,之后将液相钛源加入到上述溶液中,形成均相溶液,滴加去离子水并搅拌形成透明凝胶;然后,对该透明凝胶进行水热处理,洗涤过滤干燥;最后,焙烧后得到3D形貌的CeO2/TiO2复合光催化剂。本发明还及由上述制法获得的产品及应用。本发明通过水热过程中尿素缓慢分解对反应体系进行酸碱度的自行调控,实现稀土元素氧化铈对二氧化钛掺杂的目的。该制备方法工艺和流程简便,参数可调范围宽,可重复性强,成本低,制备的二氧化钛光催化剂在可见光条件下有较强响应。