《表1 催化剂Co-N-C的孔隙结构参数》

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《Co-N-C催化剂的制备及“一锅法”合成N-亚苄基苯胺》

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（1）比表面积；（2）平均孔容；（3）平均孔径。

图3所示为催化剂CoN-C的氮气吸附-脱附曲线。从图中可以看出，催化剂Co-N-C均表现为典型的第Ⅳ种吸附-脱附等温线类型[26]，说明氮气与催化剂间存在介孔毛细凝聚作用；另外，这些催化剂还存在H3型滞后环，说明有狭缝孔存在[27]。表1列出了通过BarrettJoyner-Halenda（BJH）方法测得3个催化剂的孔隙结构参数，可以看出，Co-N-C/800具有最大的比表面积299 m2/g和孔容0.28 cm3/g，说明此催化剂有较高的孔隙度，有利于反应物与催化剂的活性中心接触。与之相比，Co-N-C/600和Co-N-C/1000的比表面积分别仅为95 m2/g和47 m2/g，平均孔容分别为0.19 cm3/g和0.10 cm3/g，说明焙烧温度对催化剂样品的比表面积和孔隙率影响较大[23]。这是因为图1的XRD谱图结果显示，焙烧温度为600℃时，催化剂Co-N-C/600的碳石墨化程度很低，在2θ=24°处未检测到石墨化碳的衍射峰；当焙烧温度升高到800℃时，催化剂Co-N-C/800在2θ=24°处有微弱的衍射峰，对其酸洗除去一些Co0纳米粒子后，则在2θ=24°处观察到了明显的石墨化碳衍射峰[28]，说明在800℃下催化剂Co-N-C/800形成大量的层状石墨化碳，使得其比表面积增加；当焙烧温度升高到1000℃时，催化剂Co-N-C/1000在2θ=24°处的石墨化碳衍射峰进一步增强，Co(1 1 1），（2 0 0），（2 2 0）晶面的特征衍射峰则变得更加尖锐，使得Co0纳米粒子发生团聚和尺寸变大，从而降低了比表面积。2.1.4 XPS表征图4是催化剂Co-N-C的XPS谱图。由图4(a）可知，催化剂Co-N-C中的N 1s出现了三种信号峰，包括吡啶型-氮（398.9 e V）、石墨型-氮（401.2 e V）和氧化型-氮（403.7 e V)[25，28-30]。对比发现，随着焙烧温度的升高，Co-N-C催化剂中的吡啶型-氮含量逐渐减少，而石墨型-氮含量逐渐增加，因而Co-N-C/800的吡啶型-氮含量比Co-N-C/1000多，这是因为高温能促进提高催化剂Co-N-C的石墨化程度。图4（b）是Co-N-C催化剂的Co 2p XPS谱图，观察到了钴的四种不同信号峰，其中778.5 e V、780.1 e V、782.3 e V分别归属于Co0、Co-N、Co-O物种特征峰[31]，785.1 e V为Co-N卫星峰[32]，Co0和Co-O物种与XRD、TEM结果相一致。另外，图4（b）、（c）结果显示，相比于催化剂Co-N-C/600和Co-N-C/800，Co-N-C/1000的O含量更多、Co0含量减少，说明更高的焙烧温度使得部分Co0被原料中的O氧化成为Co-O物种，与文献报道的相关结果一致[33-34]。