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CO对人体具有强烈的毒害作用,其处理技术包括吸附与催化氧化,而后者被认为是一种具有良好应用前景的处理技术,其技术核心在于高效催化材料的开发。当前,通过对纳米催化材料的形貌合成控制,选择性地暴露高活性或特定的能量晶面,从而大幅度提升催化材料的催化反应活性及选择性,已成为纳米催化研究领域的热点之一。本文基于超临界水体系,探索了金属氧化物Ce02在该体系下的晶面暴露特征,借助DFT模拟技术,阐明了其高能晶面的选择性暴露机理。在此基础上,对高能晶面暴露的Ce02进行了贵金属Pt的修饰改性,并构建了二者的高效耦合,从而获得了具有高活性的CO催化纳米材料,为CO的排放治理提供了良好的技术支撑。(1)本文首先研究了在超临界水体系中Ce02(加碱与不加碱)的晶面暴露情况,发现在加碱或不加碱情况下,Ce02都暴露(110)高能晶面；体系中碱的添加,有效抑制了Ce02的晶体生长,使其颗粒粒径从不加碱的100～200 nm减小到3～5nm。随后,论文利用DFT模拟,探究了Ce02在超临界水体系中不同晶面的表面能情况,发现(110)面具有最低的表面能,此与实验结果一致,并得出超临界水体系的强氧化气氛以及其高温高压所导致的Ce-OH键是造成其表面能降低的主要原因。(2)论文还探索了SnO2与Co3O4晶体在超临界水体系中的晶面暴露特征,发现SnO2的形貌呈棒束花状,其侧面为(110)晶面,主要暴露(221)高能晶面,晶体的生长方向为[112]；Co3O4晶体主要暴(110)高能晶面。二者的实验结果从一定程度上证明了超临界水体系对金属氧化物高能晶面选择性暴露的普适性。(3)最后,论文探索了CeO2(110)高能晶面与贵金属Pt的耦合特征,发现在超临界水体系中能有效实现Pt与SC-CeO2的耦合。其在CO催化氧化的应用中,显示了良好的催化性能,在60℃左右就能实现CO的100%氧化。