《表1 Pd/CB-CNF中不同掺氮形式的结合能和相对含量》

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《静电纺丝法制备载钯多孔炭纳米纤维及其电化学性能研究》

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为了进一步分析，对样品进行了XPS分析测试，测试结果如图3所示。图3显示了样品的N1s区XPS谱图及其分峰曲线。结果表明，Pd/CB-CNF催化剂存在着5种氮掺杂形式，分别是吡啶氮、吡咯氮、石墨氮、氧化氮和Pd-N。氮源主要是静电纺丝前驱体制备过程中加入的PVP（含氮量约为12%）。在热处理过程中，PVP分解产生了无机含氮小分子，这些小分子和PAN分子发生一些化学反应，从而被固定下来。它们对应的结合能和相对含量如表1所示。氮原子由于电负性和碳原子相差较大，在掺杂之后与周围的碳原子发生相互作用，对相邻碳原子上的电子产生吸引力，从而使碳原子能够更好地在ORR过程中吸附氧分子[17-19]。其中相对含量较高的吡啶氮由于存在孤电子对，可以与氧分子发生化学吸附，被认为是优势掺氮种类，为ORR反应提供了更多活性位点，从而提高了催化剂的催化活性。