Nat Commun：具有本征表面氧空位的三价稀土氧化物的催化性能

Nanoyu

2024-07-11

氧空位 (O_v) 是广泛存在于金属氧化物晶格中的阴离子缺陷，例如 CeO₂、TiO₂ 和 ZnO。由于 O_v 可以改变固体的能带结构，从而改善物理化学性质，例如半导体性能和催化行为。

近日，山东大学Chun-Jiang Jia，清华大学Jun Li，伦敦大学学院Feng Ryan Wang报道了一种新型 O_v，它是完美晶体表面的本征部分。

文章要点

1）这种无缺陷 O_v 源于三价稀土氧化物 (RE₂O₃) (111) 平面中的不规则六边形锯齿状结构。

2）具有这种本征 O_v 结构的材料在具有表面 Ru 活性位点的氨分解反应中表现出优异的性能。

3）在 Sm₂O₃、Y₂O₃ 和 Gd₂O₃ 表面，当 Ru 负载量约为 1 wt% 时，实现了极高的 H₂ 形成率，比文献中报道的值高 1.5-20 倍。

本征O_v的发现表明稀土氧化物在非均相催化和表面化学领域具有巨大的应用潜力。

参考文献

Xu, K., Liu, JC., Wang, WW. et al. Catalytic properties of trivalent rare-earth oxides with intrinsic surface oxygen vacancy. Nat Commun 15, 5751 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-49981-9

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49981-9