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摻雜其他金屬被認為是提高金屬氧化物催化劑催化活性的一種簡單策略。然而，摻雜行為在很大程度上取決于主體金屬氧化物的表面結構，可能導致不同的催化性能。

近日，韓國高等科學技術研究院Hyunjoo Lee（通訊作者）等人報道了將金屬錳（Mn）被分別摻雜到具有（100）和（111）不同面的四氧化三鈷（Co₃O₄）立方體或八面體上。

研究發現，Mn可以成功地摻雜到（100）面上，但Mn在（111）面上會過度積累且沒有并入晶格。當用于水蒸氣同時氧化一氧化碳（CO）、丙烯（C₃H₆）和丙烷（C₃H₈）時，Mn摻雜的Co₃O₄立方體顯示出優異的催化活性，因為Mn摻雜可以改善表面吸附氧的數量和表面氧物種的轉移。

此外，作者還發現在Co₃O₄立方體上精心設計的Mn摻雜可以最大限度地減少金屬氧化物的燒結，從而使其具有優異的耐久性。

總之，這種非精密金屬氧化物催化劑可以為低成本的汽車尾氣處理提供一種有效的解決方案。

Facet-Dependent Mn Doping on Shaped Co₃O₄ Crystals for Catalytic Oxidation. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c01666.

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c01666.

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