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X射線吸收譜儀(XAS)是一種基于同步輻射光源的先進光譜技術,通過分析X射線與物質相互作用后的信號變化,揭示材料的元素組成、電子態及微觀結構信息。其核心在于利用X射線激發原子內層電子,通過檢測電子躍遷產生的熒光或俄歇電子信號,獲取物質局域結構的“指紋”信息。技術原理:電子躍遷的“顯微鏡”當X射線能量達到原子內層電子的電離閾值時,會引發電子躍遷,形成吸收邊。根據能量范圍不同,XAS分為兩個關鍵區域:X射線吸收近邊結構(XANES):吸收邊10eV至后50eV,反映電子態和化學環...
X射線吸收譜(XAS)通過測量物質對X射線的吸收特性,揭示原子局域電子態及幾何結構信息,其核心由擴展X射線吸收精細結構(EXAFS)和X射線吸收近邊結構(XANES)兩部分組成,二者的物理機制均源于X射線激發內層電子后光電子波與近鄰原子的散射干涉效應,但能量范圍與散射路徑的差異導致其反映的結構信息各有側重。EXAFS的物理機制EXAFS觀測吸收邊高能側30-1000eV范圍的振蕩信號,其根源是光電子的單次散射效應。當X射線能量超過內層電子電離能時,原子吸收光子并激發內層電子為...
電化學原位XAFS反應池的模塊化設計以提升實驗靈活性、數據可靠性及操作便捷性為核心,通過標準化功能單元實現多場景適配與性能優化,其設計原理主要體現在以下幾個方面:1.功能模塊拆分與標準化接口設計反應池被拆分為光學模塊、電化學模塊、流體控制模塊及環境控制模塊,各模塊通過標準化接口(如螺紋、卡扣)實現快速組裝與替換。例如:光學模塊:采用可拆卸的Kapton膜或石英窗,支持透射/熒光雙模式切換,窗體厚度與材質根據X射線能量范圍(如2.5-20keV)定制,減少信號衰減。電化學模塊:...
臺式XAFS是一種無需依賴同步輻射光源,即可在常規實驗室環境中實現高精度X射線吸收精細結構測量的分析設備。它通過X射線單色器設計或羅蘭圓結構,將X射線能量聚焦至特定范圍(通常為4.5-25keV),結合透射或熒光檢測模式,獲取材料中特定元素的局域原子結構、電子態及配位環境信息。臺式XAFS的主要功能包括以下幾個方面:1、材料結構分析功能局域原子結構表征:能夠確定吸收原子周圍局部環境的配位數、鍵長、鍵角等結構參數,提供原子尺度上的結構信息,對于研究非晶材料、納米材料、催化劑等短...
技術原理X射線吸收譜儀(XAS)基于X射線與物質中特定元素的相互作用。當X射線穿過樣品時,特定能量的射線會被樣品中的原子吸收,引發電子躍遷,發射出特定波長的X射線。這些發射的X射線攜帶樣品原子結構和電子狀態信息。XAS技術核心是精細調控X射線能量,激發樣品中特定元素的電子躍遷,并測量X射線的能量和強度。通過分析吸收譜線的形狀、位置和強度,能獲取元素價態、配位環境、化學鍵類型以及局部電子結構等關鍵信息。應用實例在材料科學領域,XAS技術可用于研究材料的晶體結構、電子態以及元素分...
臺式X射線吸收譜儀是一種用于分析材料微觀結構和元素特性的先進儀器,具備高精度、高靈敏度的特點,廣泛應用于材料科學、化學、生物學等領域。其核心原理基于X射線與物質中特定元素的相互作用。當X射線穿過樣品時,特定能量的射線會被樣品中的原子吸收,引發電子躍遷并產生特征信號。通過精細調控X射線能量,儀器可激發樣品中特定元素的電子躍遷,并測量X射線的能量和強度,進而分析吸收譜線的形狀、位置和強度,獲取元素的價態、配位環境、化學鍵類型及局部電子結構等關鍵信息。臺式X射線吸收譜儀的軟件安裝與...
二次電池原位池技術是一種用于實時監測電池內部反應過程的技術,對于理解電池的工作原理、優化電池性能具有重要意義。原理二次電池原位池技術基于電化學原理,通過構建一個允許電池在充放電過程中進行實時監測的微型反應池,利用光譜、質譜等表征技術,捕捉電池內部電極材料、電解液等組分的動態變化。例如,通過拉曼光譜或紅外光譜儀,可實時監測電極材料結構演化、電解液分解產物生成等關鍵過程,為揭示電池失效機制提供直接證據。構造原位池通常由陽極主體、陰極底座、密封墊圈、壓實導電裝置等部件組成。陽極主體...
X射線吸收譜(XAS)作為研究材料局域原子與電子結構的關鍵技術,在能源材料催化機理研究中展現出優勢。通過結合同步輻射與實驗室級光源,XAS可解析催化劑活性位點的價態、配位環境及動態演化,為設計高效催化劑提供分子級理解。一、XAS技術原理與優勢XAS通過測量X射線吸收系數隨能量的變化,分解為X射線吸收近邊結構(XANES)和擴展邊結構(EXAFS)。XANES反映原子價態與對稱性,EXAFS揭示近鄰原子種類、距離及配位數。其優勢在于:原位表征能力:可實時監測催化反應中活性位點的...