如图 3a 所示，Ce 的高分辨率 XPS 谱图可分解为 Ce 3d 5/2 和 Ce 3d 3/2 的自旋轨道劈裂，其中包含 Ce 3+ 和 Ce 4+ 的八个峰。Ce 3+ 和 Ce 4+ 的含量通过相对峰面积计算得出，结果展示于图 3a。CUF 催化剂表现出比 CUH 催化剂更高的 Ce 3+ 含量，同时 CUF 催化剂中部分 Ce 3d 的结合能向高能方向偏移约 0.2 eV，这表明 2-氟对苯二甲酸中高电负性的 F 元素加剧了催化剂表面的电荷失衡与不饱和化学键。催化剂的氧谱可分为位于 529.6–530.7 eV 的晶格氧（O L ）、位于 531.4–532.2 eV 的羧酸铈键（Ce–O–C）中化学吸附氧（O C ）与吸附氧、以及位于 532.2–533.5 eV 的羟基氧（O OH ）[27], [28]。图 3b 显示 CUF 催化剂中化学吸附氧的浓度低于 CUH 催化剂，这归因于补偿性 Ce 3+ 的增加。 高浓度的化学吸附氧因其高反应活性对催化反应产生积极影响，促进了活性氧物种的生成[29]。此外，CUH 和 CUF 催化剂的 C 1s 光谱如图 S6 和图 S7a 所示。位于 284.8 eV 和 288.8 eV 的峰分别归属于 C–C/C = C 和 O-C = O（羰基和羧基），而 CUF 的 C 1s 光谱中在 287.1 eV 处出现的新峰对应于共价 C-F 键[30, 31]。在图 S7b 中，687.2 eV 和 684.8 eV 的结合能分别对应于共价 C-F 键和半离子型 C-F 键[32, 33]。苯环的π电子对 C-F 键的贡献调节了 C–F 键长，导致 C–F 键呈现离子特性，与共价 C-F 相比具有更高的催化活性[32]。
机理以及苯Π电子导致C-F的离子性