氧化铈(CeO₂)具有丰富的晶体缺陷，广泛用于多相催化，引起了广泛的关注。近年来，研究人员研究了 CeO₂ 的缺陷化学对其催化活性起着至关重要的作用，并开发了各种缺陷引入方法来合成稳定高效的缺陷 CeO₂ 基催化剂。

有鉴于此，湖南大学王双印教授、邹雨芹副教授和Li Tao等人，综述了缺陷化学在 CeO₂ 基多相催化中的理解、介绍和应用，并重点推荐了缺陷工程与催化性能之间的构效关系。研究了缺陷如何影响有缺陷CeO₂催化剂的活性和稳定性，以及制备高效、稳定和有缺陷CeO₂催化剂的有效策略。最后指出了多相催化氧化铈缺陷化学存在的问题和发展前景。

本文要点

1）介绍了缺陷态CeO₂基催化剂的结构，描述了缺陷结构的表征以及动态演变过程，综述了缺陷结构的高效调控策略，包括掺杂、化学还原、高温退火、尺寸及形貌控制、离子辐照和表面刻蚀等。然后，介绍了CeO₂基催化剂缺陷工程在多相催化应用中的优势，总结了缺陷结构与催化性能间的构效关系。

2）该领域目前存在的研究问题包括：（a）CeO₂具有多种缺陷结构，除氧缺陷外，还有一些点缺陷簇，如三角形和四边形缺陷、线缺陷和面缺陷。然而，对此类缺陷的应用研究较少，大多目前还集中在合成和结构表征方面；（b）更精确和可控的缺陷态CeO₂基催化剂合成方法，反应所需的最适缺陷浓度的探究仍然是促进其大规模发展的必要条件；（c）为了更好地探讨缺陷结构的动态演化过程和实现对缺陷结构的直观表征，迫切需要开发更多先进的表征和实时监控技术；（d）多相催化中缺陷结构与催化活性之间的构效关系和潜在机理还有待进一步探讨。

总之，该工作为深入理解和设计更高效的多相催化CeO₂基催化剂提供了参考。

参考文献：

Chunming Yang et al. Defect Engineering on CeO₂-Based Catalysts for Heterogeneous Catalytic Applications. Small Methods, 2021.

DOI: 10.1002/sstr.202100058

https://doi.org/10.1002/sstr.202100058