《表1 ZT-X-Y的表面元素组成》

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《生物质焦油制备多级孔碳及其二氧化碳吸附性能研究》

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为分析多孔碳的表面化学元素构成与N的键合状态，采用XPS对所有样品进行测试，结果如图2c和图3所示。图2c为样品全谱扫描结果，可以看出，全谱中有三种明显的特征峰:C 1s峰、O 1s峰和N 1s峰，这与上文中EDS-面扫图结果一致，可以确认样品中N的存在。图3为各样品N 1s分峰拟合结果。四个样品的N 1s分峰拟合图谱中，可以观察到3个信号峰。其中，位于398.1 e V和400.3 e V处的两个强峰分别对应于吡啶氮（pyridinic N）和吡咯氮（pyrrolic N）结构（其晶格结构见图3a）。吡啶氮存在于石墨层边缘，结构稳定幵可提供孤对电子，从而使吸附剂呈碱性，有利于酸性气体吸附；吡咯氮存在于有晶格缺陷石墨层边缘，为π系统提供p电子，有利于小分子界面吸附，由于其结构稳定性较吡啶氮稍差，因此其吸附能力略弱于前者[34-35]。位于404 eV处微弱信号峰对应于样品表面的氧化氮（oxidized N），这可能是由于样品暴露在空气中时发生氧化反应[19]。表1汇总了ZT-X-Y的表面元素含量与N 1s分峰拟合结果。从表1可以看出，ZT-4-800的N含量最高（5.22wt.%），幵且吡啶氮占比最高（71.68%），而吡啶氮会与酸性气体CO2发生静电作用，因此有利于CO2在材料表面的吸附。