氧化铈助催化剂的优点

问题描述

精选答案

优点是廉价高效

作为一种重要的助催化剂，氧化铈（CeO2）中的Ce3+/Ce4+氧化还原特性和充足的氧空位利于电子的转移以及氧气的存储，能在很大程度上提高基底的催化剂性能。但是，目前关于CeO2助催化效应的研究，很少人研究关于原子层面CeO2修饰后的异质界面发生的电荷传递与转移机理。

层状双氢氧化合物（LDHs）因有廉价高效的优点，而成为近年来被广泛研究的析氧反应（OER）催化剂，尤其是FeCo双金属LDHs，两金属位点间的电子相互作用使得它具有较高的化学活性。然而，当前这些催化剂的活性和长期稳定性还不能满足需求。

为了解决现有层状双氢氧化合物催化剂的不足，研究者通过静电相互作用将CeO2纳米颗粒与蒲公英状双金属FeCo LDH进行复合形成CeO2-FeCo LDH异质结构，同时证实了CeO2-FeCo LDH异质结构，具有较强稳定性，经过反复超声和洗涤结构仍能保留；CeO2-FeCo LDH具有较低的起始电位和过电位，同时在反应动力学、电化学活性面积以及电化学阻抗方面都具有更优异的性能。

实验表明，研究者通过球差电镜和电子能量损失谱分别对CeO2修饰前后头部和杆状处Fe，Co和Ce的电子结构进行局域表征，发现在杆状部分有明显的Co3+的提升以及Ce4+的下降，而在头状部分Fe3+几乎没有明显改变，进一步证实CeO2的修饰能促进主要活性位点Co3+的生成。基于Co3+具有更强的路易斯酸性，能够和OH-结合，加快含氧中间体的生成和转化。