同步辐射吸收谱,又称X射线吸收精细结构(X-ray Absorption Fine Structure,简称XAFS),是一种先进的材料表征技术。它主要用于分析样品中特定元素的化学价态、周围原子的配位环境(如配位数、键长)以及吸收原子的电子结构(包括轨道跃迁、杂化等信息)。XAFS是一种微观尺度的结构分析方法,能够提供关于材料原子和电子层面的详细信息。
XAFS测试通常适用于金属元素(利用硬X射线)或原子序数较小的非金属元素(如碳C、氮N、氧O,利用软X射线)。这项技术基于同步辐射光源,是研究材料局部原子结构和电子结构的有力工具,在催化、能源、纳米材料等前沿科研领域具有广泛应用。
XAFS测试的优势有哪些?
相比于其他表征手段,XAFS具有以下显著优势:
- 适用于非晶材料: XAFS不依赖于材料的长程有序结构,因此可以用于研究非晶态、无定形材料。
- 元素特异性: XAFS可以针对样品中的特定元素进行分析,不受其他元素干扰,实现对多组分材料中不同元素分别进行研究。
- 样品形态多样性: XAFS对样品的状态没有严格限制,可以测量固体(晶体、粉末)、液体(溶液、熔融态)以及气体样品。
- 无损检测与原位分析: XAFS测试对样品无破坏性,可以进行原位(in-situ)测试,实时监测材料在反应过程中的结构变化。
- 高精度结构参数: XAFS能够提供高精度的结构信息,包括配位原子种类、配位数、原子间距等,原子间距的测量精度可达0.01Å。
XAFS测试的样品要求有哪些?
为了获得高质量的XAFS测试数据,对样品有以下基本要求:
- 样品量:
- 粉末样品:通常需要100毫克以上,且待测元素含量不低于1%(质量百分比)。
- 块体或薄膜样品:建议尺寸在1cm x 1cm左右。
- 液体样品:体积大于1毫升,浓度大于1%。
- 样品成分信息: 请提供样品的ICP测试结果,详细列出样品中各元素的质量百分比含量。
- 放射性: 含有放射性元素的样品无法进行测试。
- 不适合进行XAFS测试的样品类型:
- 样品不均匀: 如果样品中单原子数量很少,或者存在大量团簇,由于XAFS是体相测试方法,测试结果可能偏向于单质相,无法准确反映局部的结构信息。
- 待测元素含量过低: 通常情况下,待测元素质量百分比应高于0.5%(透射模式)或0.1-0.5%(荧光模式,需增加扫描次数)。低于0.1%的样品很难获得高质量数据。
- 元素组成过于复杂: 样品中多种金属元素的存在可能干扰测试信号,导致信噪比降低,并使EXAFS谱图中配位键的归属变得困难。
XAFS测试结果展示
-
服务
- 我们的服务/
- 测试服务/
- 能谱类/
- 同步辐射吸收谱测试
同步辐射吸收谱测试
介绍
同步辐射吸收谱,也称X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS),一般用于反应样品中单个元素的价态情况、单个原子的配位环境、单个吸收原子的电子结构(轨道跃迁、杂化),是一种微观的、结构性判断的测试。
测试元素一般是金属元素(硬线)或者原子序数较小的非金属元素如C、N、O(软线)。是一种基于同步辐射光源、研究材料局域原子或电子结构的一种有力工具,广泛应用于催化、能源、纳米等热门领域。
优势
1.不依赖于长程有序结构,可用于非晶态材料的研究。
2.不受其它元素干扰,可对同一材料中不同元素分别研究。
3.不受样品状态影响,可测量固体(晶体、粉末),液体(溶液、熔融态)和气体等。
4.对样品无破坏,可进行原位测试。
5.能获得高精度的配位原子种类、配位数及原子间距等结构参数,一般认为原子间距精确度可达0.01Å。
样品要求
1.样品量:粉末质量100毫克以上、含量1%以上;块体或者薄膜长宽1cm左右;液体样品大于1ml 浓度大于1%;
2.提供样品ICP测试结果,样品各个元素质量百分含量;
3.含放射性元素不能测试;
4.以下类型样品不适合测试:
①样品不均匀,比如单原子数量很少,或者团簇很多,导致测试结果偏单质相,这是由于XAFS是体相测试,不能只反映局部信息。
②测试元素含量太低,这里指质量百分比,一般0.5%以上用透射模式可以测试,0.1-0.5%之间需要用到荧光模式测试,增加扫描次数和时长以保证数据质量,若含量低于0.1%,大概率测不出或者得不到信号很好的数据,因此不建议测
试。
③元素组成很复杂,测试这类样品中的单个元素,会导致其他金属元素干扰测试信号,不仅是信噪比变差,同时在EXAFS里的配位键归属困难,对辨别配位环境有很大影响。
结果展示
常见问题 (FAQ)
- 问:XAFS测试的费用是多少?
- 答:XAFS测试费用因样品类型、测试条件、数据分析要求等因素而异,请联系我们获取详细报价。
- 问:XAFS测试需要多长时间?
- 答:测试时间取决于具体实验方案,通常在数小时至数天不等。
- 问:如何预约XAFS测试服务?
- 答:您可以通过电话、电子邮件或在线表格联系我们,预约XAFS测试服务。