Ce-Co 复合氧化物是一类由铈(Ce)、钴(Co)与氧组成的功能材料,核心优势在于Ce⁴⁺/Ce³⁺与 Co³⁺/Co²⁺氧化还原对的协同效应,兼具高储氧能力、低温催化活性与结构稳定性,是替代贵金属催化剂的热门材料。
物相组成:常见为CeO₂-Co₃O₄复合相、固溶体或钙钛矿型(如 CeCoO₃);CeO₂提供储氧与氧空位,Co₃O₄提供低温氧化活性位点。
核心特性
协同催化:Ce 与 Co 相互掺杂,晶格畸变产生丰富氧空位,加速氧迁移与表面反应。
高比表面积:纳米结构可提供大比表面积(可达 100–200 m²/g),暴露更多活性位。
低温活性优:CO 氧化起燃温度可低至137℃,甲苯完全转化温度约238℃,显著优于单金属氧化物。
热稳定性好:500℃以下结构稳定,抗烧结能力强。
环境催化
CO 氧化:低温高效转化 CO,用于汽车尾气、工业废气净化。
VOCs 降解:高效氧化甲苯、甲醛等,240℃下稳定运行 50h 以上。
脱硝(SCR):CO-SCR 反应中,Ce/Co=3:7 时 NO 转化率达 84%(250℃)。
N₂O 分解:高效催化温室气体 N₂O 分解为 N₂和 O₂。
能源材料
超级电容器:CeCoO₃钙钛矿电极比电容达 128 F/g(0.5 A/g)。
电催化析氧(OER):Ce 掺杂 Co-B 基催化剂,降低过电位,提升稳定性。
其他领域:软磁材料、传感器、固体氧化物燃料电池(SOFC)电极等