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氧空位 (O_v) 是廣泛存在于金屬氧化物晶格中的陰離子缺陷，例如 CeO₂、TiO₂ 和 ZnO。由于 O_v 可以改變固體的能帶結(jié)構(gòu)，從而改善物理化學(xué)性質(zhì)，例如半導(dǎo)體性能和催化行為。

近日，山東大學(xué)Chun-Jiang Jia，清華大學(xué)Jun Li，倫敦大學(xué)學(xué)院Feng Ryan Wang報(bào)道了一種新型 O_v，它是完美晶體表面的本征部分。

文章要點(diǎn)

1）這種無(wú)缺陷 O_v 源于三價(jià)稀土氧化物 (RE₂O₃) (111) 平面中的不規(guī)則六邊形鋸齒狀結(jié)構(gòu)。

2）具有這種本征 O_v 結(jié)構(gòu)的材料在具有表面 Ru 活性位點(diǎn)的氨分解反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

3）在 Sm₂O₃、Y₂O₃ 和 Gd₂O₃ 表面，當(dāng) Ru 負(fù)載量約為 1 wt% 時(shí)，實(shí)現(xiàn)了極高的 H₂ 形成率，比文獻(xiàn)中報(bào)道的值高 1.5-20 倍。

本征O_v的發(fā)現(xiàn)表明稀土氧化物在非均相催化和表面化學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。

參考文獻(xiàn)

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