由XRD表征结果分析可知,催化剂主要由尖晶石相组成,CuO和Fe
2O
3晶相对应的衍射峰非常弱,说明催化剂表面CuO和Fe
2O
3的含量极少。同时CuO和Fe
2O
3在四种Cu
xFe
3-xO
4催化剂中对应的峰强度近乎相同,说明四种催化剂中CuO和Fe
2O
3的含量相近,可见导致Cu
xFe
3-xO
4催化剂活性差异的物质为Cu-Fe尖晶石。当Cu/Fe摩尔比为0.5:2.5时,催化剂的尖晶石含量最高,催化甲醛氧化效率最高,说明Cu-Fe尖晶石的存在有利于甲醛催化氧化。此外,CHENG等
[18]研究发现,表面分散的CuO对催化剂的催化活性有一定提高作用,且Fe
2O
3和CuO的协同作用可以使CuO进一步处于分散状态,进而提高催化活性。由XPS表征结果分析可知,Cu
0.5Fe
2.5O
4中Fe的存在形式为Fe
2+和Fe
3+;Cu的存在形式为Cu
+和Cu
2+。由于晶体的Jahn-Teller效应,Fe
2+-Fe
3+和Cu
+-Cu
2+之间发生的电子转移使催化剂处于亚稳定状态,易产生晶格缺陷,从而产生低配位数的氧原子,有利于反应物的吸附和反应。因此,Cu
0.5Fe
2.5O
4催化剂中尖晶石相、Fe
2O
3和CuO的协同作用,以及晶体的Jahn-Teller效应使催化剂具备良好的催化活性。