二氧化铈 (CeO₂) 是一种广泛使用的氧化物催化剂，但其活性位点的性质仍然难以捉摸。

近日，上海科技大学Fan Yang结合了模型和粉末催化剂研究，以阐明二氧化铈催化的 CO 活化和加氢中的结构-活性关系。

文章要点

1）在平面 CeO₂(111) 上合成了明确的二氧化铈簇，并表现出动态和可调范围的 Ce 配位数，这增强了它们与 CO 的相互作用。还原二氧化铈簇（例如 Ce₃O₃）与 CO 紧密结合并促进其解离，而近化学计量簇（例如 Ce₃O₇）对 CO 的吸附较弱并通过碳酸盐形成促进氧化。

2）与平面二氧化铈表面不同，负载二氧化铈簇表现出动态特性和增强的催化活性，与粉末二氧化铈催化剂的相似。模型研究的见解提供了一种量化粉末二氧化铈活性位点的方法，并指导进一步优化用于合成气转化的二氧化铈催化剂。

这项工作标志着模型指导催化剂设计的飞跃，并强调了位点特异性催化的重要性。

参考文献

Shao, W., Zhang, Y., Zhou, Z. et al. Dynamic control and quantification of active sites on ceria for CO activation and hydrogenation. Nat Commun 15, 9620 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-53948-1

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53948-1