负载型金催化剂在催化各种反应中表现出卓越的活性,但其顽固且普遍存在的失活问题长期以来一直未得到解决。因此,当前金基催化剂研究的挑战可分为两个方面:揭示失活演变的真实分子诱导机制,以及构建兼具效率和稳定性的界面结构。在这项工作中,通过将NiOx(H)引入到小的活性Au1/Aun物种附近,所形成的0.5Au-5NiOx(H)/CeO2催化剂同时实现了对水煤气变换(WGS)反应的高反应活性(r = 5.23 mmolco·gAu·s−1)和显著的长期稳定性(在250 °C下连续运行100小时),性能显著超过了参考的Au/CeO2催化剂以及先前报道的其他氧化物负载的金催化剂。综合的原位表征和DFT计算表明,CO分子(而非H2、H2O或CO2分子)是金聚集的主要分子驱动因素,从而相应地导致催化效率下降。具体来说,一方面,强CO-Au配位降低了金原子从Au-Au配位中弹出的能垒;另一方面,作为H2O解离中间体的-OH基团参与表面金物种的稳定,但被CO分子动态消耗。鉴于这些原因,相邻的Ni原子促进了稳定-OH基团的充分生成,从而在WGS反应条件下稳定金原子。结果表面,所形成的Aun-O(H)-Ni/CeO2组合的相应Au-Au弹出和Au-O扩散能垒显著增大,从而提高了在含CO气氛中的结构稳定性。