《表1 Fe/NG催化剂N、Fe元素的XPS分析结果》

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《铁/氮共掺杂石墨烯的制备及氧还原催化活性》

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为了更好地确定石墨烯骨架中掺杂原子的含量和形式，对Fe/NG-700、Fe/NG-800和Fe/NG-900进行了XPS测试，并分析了氮元素与铁元素的成分和含量，结果如图4和表1所示。Fe/NG-700、Fe/NG-800和Fe/NG-900的总氮含量分别为2.86%（原子分数，下同）、3.93%和3.58%，总铁含量分别为0.46%、0.96%和1.01%。图4a、c和e为N 1s能谱，在399.5 e V和401.5 e V处的峰分别对应吡啶氮（N-6）和石墨型氮两种结构（N-Q）。Fe/NG-700、Fe/NG-800和Fe/NG-900的吡啶氮含量分别为1.08%、1.1%和0.91%，石墨氮含量分别为1.78%、2.83%和2.67%。据报道，吡啶氮可降低O2的吸附能垒，加速ORR过程中决速步骤的电子传递，石墨氮可促进O2的吸附和O-O键的弱化或解离，提高ORR的极限扩散电流，因此吡啶氮和石墨氮对ORR催化活性有增强作用[17-18]。图4b、d、f为Fe 2p能谱，图中711.2 e V和724.8 e V处的峰归属于Fe 2p3/2和Fe 2p1/2。722.4 e V和709.6 e V归属于Fe3O4中的Fe3+，724.2 e V和712.8 e V归属于Fe3O4中的Fe2+，707 e V归属于Fe0[15，19]。Fe/NG-700、Fe/NG-800和Fe/NG-900的Fe0含量分别为0.04%、0.09%和0.17%，Fe3O4含量分别为0.14%、0.29%和0.28%。