Co₃O₄基纳米复合材料是研究最广泛的各种反应工业催化剂之一。在过去的几十年里，人们一直致力于通过暴露更多的活性位点，或者在保持活性位点结构不变的同时，调节载体与纳米颗粒之间的相互作用，从而提高纳米复合材料的催化活性。

在该项工作中，南京大学潘丙才和南京理工大学钱杰书等报道了一种不同的策略，通过翻转负载方向来制备具有异常催化活性的Co₃O₄-CeO₂纳米复合材料，即将惰性CeO₂载体负载到活性Co₃O₄纳米颗粒上(Co₃O₄@CeO₂-IE)。

研究人员采用类Fenton的反应，即过氧单硫酸盐(PMS)活化降解有机污染物除草剂阿特拉津(ATZ)来探索其催化性能。结果显示，Co₃O₄@CeO₂-IE表现出优异的活性(速率常数是Co₃O₄/CeO₂-IM 17.3倍和Co₃O₄的139倍)和的稳定性(Co浸入到溶液中比Co₃O₄/CeO₂-IM少)。通过与先前报道的研究结果的比较，Co₃O₄@CeO₂-IE作为PMS基类Fenton反应中的共基多相催化剂表现出了最先进的性能。

实验结果和理论计算表明，与Co₃O₄/CeO₂-IM主要暴露Co₃O₄表面不同，Co₃O₄/CeO₂-IE表面完全被Ce原子侵入，具有更大数量的O_v，并且具有更高的活性。值得注意的是，这种策略创造了新的邻近Co和Ce的活性位点(Co···O_v···Ce)，促进过氧化物键的裂解生成SO₄^–·，加速SO₄^–·的解吸(限速步骤)。

这项工作表明高性能Co₃O₄基催化剂不仅局限于去除污染物的类Fenton反应，也适用于能源应用中的其他反应(如CO氧化反应)。同时，也强调了在纳米复合材料的制备过程中，翻转负载方向可以获得更多的活性位点，从而提高催化性能。

Overturned Loading of Inert CeO₂ to Active Co₃O₄ for Unusually Improved Catalytic Activity in Fenton-like Reactions. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202200406