纳米氧化铈在光催化降解污染物中具有优异的效率，核心原因在于其独特的晶体结构与电子特性。纳米氧化铈具有萤石型晶体结构，表面存在大量氧空位，这些氧空位能吸附空气中的氧气与水分子，形成具有强氧化性的羟基自由基（・OH）与超氧阴离子自由基（・O₂⁻），这些自由基可快速分解有机污染物（如甲醛、苯、染料废水），降解效率比传统光催化剂（如二氧化钛）高 30%-50%。同时，纳米氧化铈的禁带宽度较窄，可吸收可见光部分能量，无需依赖紫外光激发，在自然光照射下即可实现高效光催化，拓宽了光催化技术的应用场景，尤其适合室内空气净化与自然光照射下的污水处理。

纳米氧化铈的光催化效率受粒径与形貌影响显著。粒径越小，比表面积越大，表面活性位点越多，光催化效率越高，通常 5-10nm 的纳米氧化铈比 20-30nm 的催化效率提升约 40%；不同形貌的纳米氧化铈（如纳米颗粒、纳米棒、纳米立方体）催化效率也不同，其中纳米棒结构因暴露更多高活性晶面，对染料废水的降解效率最高，在模拟太阳光照射下，120 分钟内可将甲基橙染料废水的降解率提升至 95% 以上，远高于纳米颗粒的 75%。因此，通过调控纳米氧化铈的粒径与形貌，可进一步优化其光催化效率，满足不同污染物降解需求。

反应条件对纳米氧化铈光催化效率的影响不可忽视。在降解有机废水时，溶液 pH 值是关键因素，酸性条件下纳米氧化铈表面带正电，更易吸附带负电的污染物分子（如阴离子染料），降解效率更高；中性或碱性条件下，对阳离子污染物的降解效果更优。光照强度与时间也会影响效率，光照强度越强，单位时间内产生的自由基越多，降解速度越快，但超过一定强度后效率增幅减缓；光照时间延长，降解率逐渐提升，通常 2-3 小时内可实现大部分有机污染物的降解，之后趋于稳定。此外，纳米氧化铈的投加量需合理控制，投加量过少，活性位点不足，效率低；投加量过多，易发生团聚，反而降低比表面积，通常废水处理中最佳投加量为 0.5-1g/L。

纳米氧化铈光催化降解污染物还具有良好的循环稳定性与环保性，进一步凸显其应用价值。经过 5-8 次循环使用后，纳米氧化铈的降解效率仍能保持初始效率的 85% 以上，且自身化学性质稳定，不会产生二次污染，避免了传统催化剂使用后难以回收、污染环境的问题。同时，纳米氧化铈可与其他材料（如二氧化钛、石墨烯）复合，形成复合光催化剂，协同提升催化效率，例如纳米氧化铈 - 石墨烯复合材料对甲醛的降解效率比单一纳米氧化铈提升 25%，为光催化技术在空气净化、 wastewater 处理等领域的大规模应用提供了可能。