DOI: 10.1016/j.jcat.2021.04.025

掺杂工程是改善CeO2物理和化学性质的一种简便有效的方法。在此，研究者通过静电纺丝http://www.espun.cn/和高温煅烧法制备了同轴双纳米管结构的稀土（RE）离子（La和Nd）掺杂Pd/CeO2。掺杂工程未破坏Pd/CeO2的原始形态，所有元素均匀分布在纳米管表面上。XRD、拉曼和紫外可见光谱表征表明，La3+和Nd3+离子掺入CeO2晶格中，而CeO2的立方萤石结构得以保持。此外，还证明了CeO2表面上存在氧空位，并且随着RE离子半径的增加，氧空位的浓度显著提高。而且，作者根据实验数据和密度泛函理论（DFT）计算给出了CeO2和Pd纳米粒子之间的电子转移途径。具有丰富氧空位的Pd/CeO2-La催化剂在温和条件下对Suzuki偶联反应具有良好的催化性能，无需任何相转移试剂、有毒溶剂和惰性保护气氛，实现了绿色催化。

图1.（a）Pd/CeO2、Pd/CeO2-Nd和Pd/CeO2-La催化剂的XRD图，（b）（111）和（200）衍射峰图谱的细节，（c）拉曼光谱，（d）Pd3d，（e）Ce3d和（f）O1s XPS光谱。

图2.（a）带有一个氧空位的CeO2-Nd和CeO2-La表面的俯视图和侧视图结构，并且氧空位处的O原子结合能以蓝色字体标注。红色、黄色、粉色和青色分别表示O、Ce、Nd和La原子。（b）Pd/CeO2、Pd/CeO2-Nd和Pd/CeO2-La的俯视图和侧视图模型，红色、黄色、粉色、青色和深绿色分别表示O、Ce、Nd、La和Pd原子。

图3.（a）Pd/CeO2、Pd/CeO2-Nd和Pd/CeO2-La的结构模型，Pd原子的平均电荷以蓝色字体标注，O、Ce、Nd、La和Pd原子分别以红色、黄色、粉色、青色和深绿色显示；（b）Pd/CeO2、Pd/CeO2-Nd和Pd/CeO2-La三种模型中Pd4团簇的电荷密度差异的立体图，黄色和蓝色区域分别表示负电荷和正电荷；（c）在这三个模型中，子层Pd原子电荷密度差异的切片图，红色和蓝色区域分别表示负电荷和正电荷。

图4.（a）Pd/CeO2，（b）Pd/CeO2-Nd和（c）Pd/CeO2-La催化剂的FE-SEM图像；（d-g）分别为Pd/CeO2-La催化剂的TEM图像（d），SAED图谱（e），HR-TEM图像（f）和EDS映射图像（g）。

图5.（a）Pd/CeO2、Pd/CeO2-Nd和Pd/CeO2-La催化剂的UV-vis吸收光谱，（b）Eg与D的线性拟合图，（c）电化学阻抗谱和（d）N2吸附/解吸等温线。

图6.（a）在不同催化剂上联苯的时间依赖性产率和（b）相应的ln（Co/Ct）-时间曲线；（c）使用Pd/CeO2-La催化剂时二苯的温度依赖性产率；以及（d）Pd/CeO2-La催化剂用于Suzuki偶联反应的循环实验。

图7.Pd/CeO2-La催化剂催化Suzuki偶联反应的可能机理。