《表1 XPS测定的Fe-Nx/C-800催化剂样品表面元素组成》

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《铁/氮共掺杂碳催化剂的制备及其电催化氧还原性能研究》

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通过XPS测定的Fe-Nx/C-800催化剂样品表面元素组成见表1。由表可知，在制备Fe-Nx/C-800催化剂过程中，随着硫酸铵含量的增加，催化剂表面总氮含量从0.74%依次增加到2.20%，再次证明在热处理过程中氮原子已成功掺杂到碳载体中。从表1看出：随着氮含量的增加，催化剂表面Fe含量提高；但氮含量超过2.07%（对应硫酸铵质量分数30.25%）时，Fe含量减少，表明催化剂表面Fe含量与氮含量有关，且含量适宜的Fe有助于改善氮原子的掺杂。ORR峰值电位随着氮含量的增加而增加，且当氮含量为1.49%[对应硫酸铵质量分数24.75%]时达到最大值，这表明Fe-Nx/C-800的催化活性与氮含量不呈线性关系，但氮和铁原子共同掺杂到碳载体中可能是Fe-Nx/C-800对ORR活性增强的原因。同时Fe-Nx/C-800表面的硫含量也随着催化剂中硫酸铵含量的增加而增加。尽管催化剂Fe-N30.25/C-800和Fe-N35.75/C-800中氮和铁含量较高，但其电催化活性反而降低，表明硫原子的存在对电催化ORR不利。