《表1 不同暴露晶面CeO2氧空位生成能[26]》

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《稀土铈基催化材料氧空位的表征方法综述》

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铈基材料暴露晶面的不同也会影响其氧空位的生成。Mayernick等[26]采用理论计算的方式计算了不同暴露晶面纯CeO2及Zr、Pd掺杂CeO2的氧空位生成能。由表1可以看出，对于纯CeO2，氧空位生成能?Evac按从小到大的排序为：（110）<（100）<（111）。由于氧空位的生成与铈基材料的氧化还原性密切相关，而氧化还原性是影响催化剂反应性能的关键因素，因此铈基催化剂在实际反应中（110）和（100）晶面要比（111）晶面更为活泼。同时，对于掺杂后的样品，各个暴露晶面的氧空位生成能?Evac均小于纯CeO2的氧空位晶格生成能。Sayle等[27]通过理论计算发现CeO2（110）、（100）和（310）晶面的氧空位比体相氧空位更稳定，且（110）和（100）晶面比（111）晶面更容易生成氧空位。同样地，实验结果也表明具有更多（110）和（100）暴露晶面的CeO2纳米棒的催化性能要远高于主要暴露（111）晶面的CeO2纳米颗粒[28]。此外，还可以通过控制合成条件[29-30]、对样品进行高温[31]、还原性气体[32-33]、X射线照射或Ar+轰击[34-35]等后处理方式获得氧空位或是对其浓度进行调控。