《表2 氮掺杂介孔碳材料NMCs的XPS N1s光谱拟合》

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《壳聚糖-F27软模板法制备孔结构可调的氮掺杂纳米介孔碳球》

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图6（a）为氮掺杂介孔碳材料的XPS全谱图，由图可见，样品在532.61 eV，400.97 eV，284.82 eV出现了三个能谱峰，分别对应于O、N和C元素，未发现其他元素的存在，说明样品不含其他杂质，而且碳球含有丰富的C和少量的O、N元素，进一步说明介孔碳材料是由丰富的碳质组成的。图6（b～g）对N1s光谱进行分峰，按以上六个图，N1s光谱被拟合成四个峰，每个峰面积及其对应的结合能列于表2，它显示了这六个峰结合能在398.2 e V、399.2 eV、400.9 eV、402.2 e V、403.90 eV和405.0 e V这些位置，归属于吡啶氮（Pyridinic nitrogen，N-6）、吡咯氮（Pyrrolic nitrogen，N-5）、季铵氮（Quater nary nitrogen，N-Q）、吡啶-N-氧化物（Pyridinic-N-oxide，N-X）和氮的氧化物（nitrogen oxides，NOX）[12，20]。同时，季铵氮的XPS峰强度较强，可推测出碳表面的更多的氮原子以N-Q形式掺入到石墨层结构，而少量的氮原子以吡啶-N-氧化物形式存在石墨层边缘。这六个样品的N/C比例按照以下顺序，NMCs-6-1>NMCs-6-2>NMCs-6-3>NMCs-6-4>NMCs-6-5>NMCs-6-6，研究表明NMCs-6-1样品含有较高含量的氮元素，归因于制备过程中当模板剂含量较少时，F127中的氧原子与壳聚糖中存在的氨基的氢键作用较弱，焙烧过程中氨基随着F127模板的去除的量少，因而保留在碳骨架中的氮元素量较大。