来源：X-MOL
相较于其他铜掺杂纳米氧化铈材料，于近室温条件下制备的8% Cu–纳米氧化铈在水煤气变换（WGS）反应中展现出优异的催化性能，但其原因十年来一直不甚明确［Si, R. 等，Catal. Today 2012, 180(1), 68–80.］。为探究该现象，我们对采用相同共沉淀法制备的、含铜量为0–16%的纳米氧化铈晶粒进行了电导率测试，并结合对分布函数（PDF）分析获得的结构信息开展研究［Si, R. 等，Catal. Today 2012, 180(1), 68–80.］。结果表明，在WGS反应相关温度范围内观察到极化子型导电行为；其中，表现出最优WGS性能的8% Cu掺杂纳米氧化铈在200 °C时具有最高电导率（2.5 × 10⁻³ /Ω·cm，电阻率ρ = 400 Ω·cm）。PDF结构分析显示，随着Cu含量增加，晶粒尺寸减小（约3 nm），晶格参数增大。更小的晶粒意味着Ce位点上Ce³⁺浓度更高，并降低了极化子导电的活化能。PDF峰相干性从无掺杂样品到16% Cu样品呈现持续下降趋势，表明晶粒不断细化且中程有序度逐渐减弱。当Cu含量超过8%后，尽管导电活化能继续降低，但指前因子随之下降，从而限制了整体电导率的提升。本工作表明，含8% Cu的纳米氧化铈具有最高电导率，这与其最优WGS催化性能完全一致。这是首次发现催化性能与电导率之间存在明确关联，该关联有望作为理性设计与高效筛选新型催化剂的重要描述符。