CeO2–Co3O4复合材料的简易水热合成及其在析氧、甲醇氧化、尿素氧化与染料催化还原中的多功能应用研究

本综述系统探讨了通过简易水热法合成的CeO2–Co3O4复合材料在能源与环境领域的多重催化功能。研究表明该复合材料在析氧反应（OER）、甲醇氧化反应（MOR）、尿素氧化反应（UOR）及罗丹明B染料还原中均表现出优越的催化活性和稳定性，为开发低成本、地球富集型多功能催化剂提供了新策略。

　　

Highlight

催化剂合成

所有化学品购自阿尔法-埃萨尔韩国公司，溶剂来自Deajung Chemicals韩国公司。将0.5M硝酸铈(III)六水合物溶解于20mL去离子水与乙醇（1:1 v/v）混合溶液中。另取20mL相同比例混合溶剂，加入2.1g均苯三甲酸（H₃BTC）搅拌至完全溶解。将H₃BTC溶液逐滴加入金属溶液，随后...

催化剂表征

图1展示了CeO₂、CeCo-1和CeCo-2复合材料的紫外-可见光谱。纯CeO₂纳米颗粒在334nm处显示特征吸收峰。复合材料中在204nm附近出现Co₃O₄特征峰，随着CeO₂浓度增加，Co₃O₄吸收峰强度减弱。图2的XRD图谱显示纯CeO₂在28.5°、32.9°...等处存在明显衍射峰。

结论

总之，本研究通过简易水热法成功合成了低成本CeO₂–Co₃O₄复合催化剂。XRD证实复合材料中CeO₂与Co₃O₄两相共存，XPS揭示了Co²⁺、Co³⁺、Ce³⁺和Ce⁴⁺多种氧化态的协同存在。电子显微镜图像直观展示了Co₃O₄纳米球精准锚定在CeO₂纳米棒上的独特结构。能谱分析与元素 mapping 共同证实了Ce、Co、O三种元素在复合材料中的均匀分布。其中CeCo-2样品展现出最优异的催化性能，这为设计新型能源与环境催化材料提供了重要参考。