由于电荷转移过程，已知在活性金属和氧化物载体之间形成的界面会影响催化性能。但是，由于负载型尖晶石氧化物催化剂产生的氧化物-氧化物界面复杂的界面结构和合成难题，因此对其研究较少。
有鉴于此，国立蔚山科学技术院Kwangjin An和韩国基础科学研究所Taeghwan Hyeon等人，提出了一种具有可控CeO2层的Co3O4，Mn3O4和Fe3O4纳米立方体（NC）的合成策略，以研究界面在催化氧化中的作用。
本文要点
1）设计了覆盖有受控CeO2层的异质结构尖晶石氧化物（Co3O4，Mn3O4和Fe3O4）纳米立方体（NCs），以研究CO和H2催化氧化中的界面效应。开发了一种选择性沉积工艺来制备CeO2沉积的尖晶石NCs，该NCs由CeO2的1、3和6个切面组成(用于尖晶石氧化物的MCe-1F、MCe-3F和MCe-6F)。
2）在催化相关的CO氧化条件下，使用了各种原位表征技术，包括近环境压力X射线光电子能谱（NAP-XPS），X射线衍射（XRD）和X射线吸收光谱（XAS）来探测与具有明确定义的（100）面的尖晶石型氧化物NCs的固有CO氧化活性相比，观察到CO氧化速率的提高，这与氧化核表面沉积CeO2表层所引起的界面化学变化有关。
3）研究发现，在氧化态变化多样的条件下，即使在氧缺乏的情况下，由三个表面覆盖CeO2的Co3O4 NCs所形成的最大界面也表现出最高的CO氧化率。CeO2沉积的Co3O4 NCs的CO氧化速率是原始Co3O4 NCs的12倍。原位表征表明，沉积的CeO2可以通过供氧来阻止Co3O4的还原。
总之，该工作为Co3O4-CeO2界面纳米尺度上发生的Mars-van Krevelen机制提供了一个全面的认识。
参考文献：
Sinmyung Yoon et al. Revealing Charge Transfer at the Interface of Spinel Oxide and Ceria during CO Oxidation. ACS Catal., 2021.
DOI: 10.1021/acscatal.0c04091
https://doi.org/10.1021/acscatal.0c04091
