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納米異質結結構催化劑可以利用缺陷工程和表面、結構及形態特征，通過材料的協同作用來提高催化性能。新南威爾士大學的Pramod Koshy、Sajjad S. Mofarah和zheng xiaoran等人對多孔2D CeO_2-x基異質結催化劑的缺陷平衡在固溶度和電荷補償中的作用機制進行闡述，解釋了獨立2D-3D CeO_2-x基催化劑的理化性質和催化性能。

作者通過帶隙對齊和缺陷工程策略來構建異質結構，CeO_2-x納米片作為基底，然后分別摻入Mo和Ru構建多孔異質結納米片，引入了中帶隙狀態和帶隙重新排列。

通過催化HER和催化臭氧化應用，對于CeO_2-x，非異質結結構和缺乏有效的氧空位，分別導致其HER性能低和氧化后CeO_2-x臭氧化性能高。分別摻雜Mo和Ru后，Mo在CeO_2-x中的固溶度低(~2.4 at%)，Ru的固溶度相對高一點(≥6.8 at%)。

摻雜后CeO_2-x帶隙變窄，摻Mo后，化學吸附和價梯度界面牢固結合的高密度分布均勻的異質結顆粒有利于電荷通過，HER性能和還原Mo-CeO_2-x臭氧化性能優異。摻雜Ru后，物理吸附弱鍵合的低密度不均勻分布大異質結顆粒不利于電荷轉移，另外鈰空位濃度高，導致HER性能和氧化與還原Ru-CeO_2-x臭氧化性能差。

Decoupling the impacts of engineering defects and band gap alignment mechanism on the catalytic performance of holey 2D CeO_2-x-based heterojunctions. Advanced Functional Materials, 2021. DOI:10.1002/adfm.202103171

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AFM：解耦缺陷和帶隙對齊機制對多孔2D CeO2-x基異質結催化性能的影響

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