催化劑內(nèi)部的雙界面結(jié)構(gòu)能夠緩解催化過程中的有害吸附，但其構(gòu)建策略和機理仍缺乏了解。基于此，山東大學(xué)賈春江教授，南開大學(xué)劉錦程研究員，湖南大學(xué)馬超教授（共同通訊作者）等人通過噴霧熱解法制備了高活性的CeO_2-x/CoO_1-x/Co雙界面催化劑，表現(xiàn)出比其他鈷基催化劑更高的水煤氣變換（WGS）反應(yīng)活性，甚至可以與一些貴金屬催化劑相媲美。

計算解讀

本文進(jìn)行了實驗和理論相結(jié)合的研究，以探索雙界面結(jié)構(gòu)上的化學(xué)活性結(jié)構(gòu)和反應(yīng)途徑。CeO_2-x/CoO_1-x/Co雙界面具有有效催化WGS反應(yīng)的結(jié)構(gòu)活性，其中CeO_2-x小島的存在是中間區(qū)域主要存在CoO_1-x的誘因。形成的CoO_1-x可以通過避免由于過強的CO-Co⁰結(jié)合而導(dǎo)致的CO中毒來優(yōu)化CO活化步驟。

實驗和理論結(jié)果證實了由雙功能界面（包括CeO_2-x/CoO_1-x和CoO_1-x/Co）獨立貢獻(xiàn)組成的協(xié)同氧化還原機制，其中CeO_2-x/CoO_1-x界面減輕了CO毒害效應(yīng)，CoO_1-x/Co界面促進(jìn)了H₂的形成。本文的研究結(jié)果可為制備催化劑內(nèi)部的雙界面結(jié)構(gòu)提供指導(dǎo)，并有助于揭示多組分催化劑體系的反應(yīng)機理。

Boosting reactivity of water-gas shift reaction by synergistic function over CeO_2-x/CoO_1-x/Co dual interfacial structures. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-42577-9.

https://www.nature.com/articles/s41467-023-42577-9.