仪器分析ppt课件.ppt

《仪器分析ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、仪器分析11.电子能谱电子能谱分析是用单色光源或电子束照射样品表面，使样品中原子或分子的电子受到激发而发射出来。通过测量这些电子的能量分布，可获得所需要的关于样品成分、结构的一些信息。根据激发源的不同和测量参数的差别，电子能谱形成了不同的分支。在分析化学中常用的是：X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）和紫外光电子能谱（UPS）。2XPS能谱分析的基本原理能量关系可表示：原子的反冲能量忽略(<0.1eV）得电子结合能电子动能基本原理就是光电效应。3对试样的要求和注意事项由于电子能谱测量要

2、在超高真空中进行，测量从样品表面出射的光电子或俄歇电子。所以对检测的试样有一定的要求：即样品在超高真空下必须稳定，无腐蚀性，无磁性，无挥发性固态样品：片状、块状或粉末。另外在样品的保存和传送过程中应尽量避免样品表面被污染。在任何时候，对被分析样品的表面都应尽量少地接触和处理。45XPS的应用１.XPS是用X射线光子激发原子的内层电子发生电离，产生光电子，这些内层能级的结合能对特定的元素具有特定的值，因此通过测定电子的结合能和谱峰强度，可鉴定除H和He（因为它们没有内层能级）之外的全部元素以及元素的定

3、量分析。6Cu-Zr催化剂的XPS谱图7XPS定量分析8XPS能提供由于化学环境差异引起的化学位移信息。原子中的内层电子一方面受到原子核强烈的库仑作用而具有一定的结合能，另一方面又受到外层电子的屏蔽作用。当外层电子密度减少时，屏蔽作用将减弱，内层电子的结合能增加；反之则结合能将减少。因此当被测原子的氧化价态增加，或与电负性大的原子结合时，都导致其XPS峰将向结合能的增加方向位移。9硫代硫酸钠（Na2S2O3）的S2pXPS1981年获得了诺贝尔物理奖1011d=3λsinθ12三个铜镍合金样品的五个

4、主要元素的剖面深度分布13由于化合物结构的变化和元素氧化状态的变化引起谱峰有规律的位移称为化学位移。化合物聚对苯二甲酸乙二酯中三种完全不同的碳原子和两种不同氧原子1s谱峰的化学位移14UPS以紫外光为激发源致样品光电离而获得的光电子能谱。目前采用的光源为光子能量小于100eV的真空紫外光源(常用He、气体放电中的共振线)。这个能量范围的光子与X射线光子可以激发样品芯层电子不同，只能激发样品中原子、分子的外层价电子或固体的价带电子。紫外光电子能谱特别适于固体表面状态分析。可应用于表面能带结构分析(如聚

5、合物价带结构分析)、表面原子排列与电子结构分析及表面化学研究(如表面吸附性质、表面催化机理研究)等方面。1516X射线荧光光谱仪（XRF）XRF主要是元素分析。分析元素可以从F到U，如配备特殊晶体可以测量B，C，N，O。浓度范围可以从ppm级到100%。适用于测主量和杂质元素。分析对象可以是金属、固体粉末17能量弥散X射线谱（EDS/EDX)测量元素含量，固体粉末，微米级，检测下限0.1-0.5%18X射线衍射(XRD)当X射线照射到晶体上时,每个原子都散射X射线。各原子散射的X射线相互干涉,当符合

6、一定条件时(各散射线相位相同),产生衍射,即在此方向上有衍射线产生。如左图:产生衍射的条件是两层的光程差是波长的整数倍.n=2dhkl•sin布拉格公式n：衍射的级(正整数）入射X射线。波长＝衍射X射线＝衍射角晶体点阵晶面间距=dhklhkl晶面19鉴别物相TiO220不同比例的R/A的XRD结果SpurrandMyers:whereXRisthepercentagecontentofrutileatdifferentamountsofcobaltcontent,IAandIRarethe

7、intensityofthemainanatase(101)reflection(2θ=25.2°)andthemainrutile(110)reflection(2θ=27.5°),respectively.TheempiricalconstantKwasdeterminedtobe0.8viatheXRDanalysisofpowderswithknownproportionsofpureanataseandpurerutileTiO2XR=Debye–Scherrerequation:wher

8、eD,k,λandθarethegrainsize,aconstantof0.89,theXraywavelengthofCu(1.5406Å),theBragg’sangleindegrees,andBthefullwidthathalfmaximum(FWHM)ofthepeak,respectively.21晶粒大小和rutile含量22判断离子掺杂由于Zr4+半径(79pm)大于Ti4+(55pm)，Zr掺入TiO2晶体会导致晶格膨胀，对应着TiO2的衍射峰向