Se estudió el papel de los dopantes (Sm, Tb y Pr) en el rendimiento del cambio agua-gas de materiales basados en CeO. La modificación de CeO con Sm mejoró significativamente el rendimiento del cambio agua-gas. Las actividades catalíticas de CeO dopado aumentaron en comparación con las actividades catalíticas de la ceria pura (65% de conversión a 600 grados C para Ce5%SmO y 50% de conversión a 600 grados C para CeO). Los factores clave que impulsan el rendimiento del cambio agua-gas fueron el comportamiento de reducción y la concentración de vacantes de oxígeno. En el mecanismo redox de la reacción WGS, CeO juega un papel crucial en la transferencia de oxígeno a CO a través de cambios en el estado de oxidación. Por lo tanto, Sm es efectivo en la catálisis de la actividad de cambio agua-gas porque la adición de Sm en CeO disminuye la temperatura de reducción de la superficie y altera la capacidad de transporte de oxígeno a través del mecanismo redox. Los resultados de XRD sugirieron que M (M = Sm, Tb y Pr) se incorpora en la red de ceria para formar una solución sólida que resulta en un aumento de la celda unitaria. La estructura de defectos dentro de la red de CeO genera una tensión en la red de óxido y facilita la generación de vacantes de oxígeno. El análisis de XANES reveló que Sm redujo CeO fácilmente al transportar su electrón a los orbitales d de Ce, lo que da lugar a más Ce en la superficie de CeO. La presencia de Ce es el resultado de la vacante de oxígeno. Por lo tanto, el alto contenido de Ce proporciona más vacantes de oxígeno. La formación de vacantes de oxígeno resulta en un fácil intercambio de oxígeno. Así, se pueden generar especies reactivas de oxígeno que pueden ser fácilmente reducidas por el reactante CO, lo que mejora la actividad WGS.