DOI: 10.1016/j.cattod.2020.12.018

在本研究中，通过静电纺丝法合成了Co、Ce和Co-Ce纳米纤维。采用一步合成和分步合成两种方法制备了含Co的混合纤维。将纳米纤维应用于气-固（CO氧化）和固-固-气（柴油机碳烟氧化）两种反应。在这两种反应中观察到不同的活性趋势。对于碳烟氧化，Co-Ce纳米纤维比Co或Ce纳米纤维更具活性。对于CO氧化而言，活性顺序为：Co>Co-Ce>Ce。此外，在碳烟氧化中，所有样品最大氧化速率的温度都在相对较窄的范围内（350-390℃）。相反，对于CO氧化，T50的温度范围明显更宽（150-325℃）。所有样品的碳烟氧化活性都很高，这与纤维和碳烟颗粒之间的多个接触点有关，而CO-TPR实验观察到的CO氧化趋势与CO的高氧化还原能力有关。

图1.合成纤维的XRD图（a）和激光拉曼光谱（b）：二氧化铈（Ce），钴（Co）和含钴的CeO2（Co（2％）Ce和Co（12％）Ce）。星号表示在纤维合成（一步合成）过程中掺入的钴。

图2.合成纤维的SEM图像：Ce（a），Co（b），Co（2％）Ce（c），Co（12％）Ce（d），Co（2％）Ce*（e）和Co（12％）Ce*（f）。

图3.单纤维和混合纤维的FTIR光谱（a），不同放大倍率和比例（b）和（c）。

图4.纳米纤维的CO-TPR曲线。

图5.Ce3d（a）和Co2p（b）光谱的XPS分析。

图6.O1s光谱（XPS）的反卷积。

图7.纳米纤维在碳烟氧化（a）和一氧化碳氧化（b）中的催化活性。

图8.伪一阶CO氧化：Arrhenius图。催化剂：（红色）Ce，（绿色）Co（2％）Ce，（橙色）Co（2％）Ce*，（蓝色）Co（12％）Ce，（品红色）Co（12％）Ce*和（黑色）钴纤维。

图9.CO氧化中的T50与不同催化纤维的关系图。