软X射线和X射线吸收精细结构-研究生组会presentation课件

1、软X射线和X射线吸收精细结构 Soft X ray and XAFS目录2、X射线吸收精细结构的应用1、软X射线及X射线吸收精细结构 3、文献讲解软X射线软X射线名称能量（eV）波长（nm）频率（HZ） 射线4.1 1063 10-41021X-射线2 数十KeV0.001 0.61019软X-射线120 2000 eV0.6 101017VUV3 120 eV10 4001016可见光3 1.6 eV400 7601015红外光.1 几十 m1013微波.2 300mm109 1011无线电波.30 m107X射线吸收精细结构 X射线吸收精细结构（X-ray absorption fine

2、structure）是一种同步辐射特有的结构分析方法。XAFS信号是由吸收原子周围的近程结构决定的，因而提供的是小范围内原子簇结构的信息，包括电子结构和几何结构。XAFS与长程有序无关，因而它不像X射线衍射，使用的样品必须是晶体，样品可以是晶体，非晶体，固体，液体，甚至气体；可以用单一的物相，也可以是混合物。X射线吸收精细结构 X射线照射到物质上与物质发生作用，入射光强度I0与透射光强度I之间关系： 其中为线吸收系数，x为X射线透过样品的厚度 但是人们发现，在整个波段范围内并不是单调改变的，在某些位置会发生吸收跳跃，称为吸收边。 X射线吸收精细结构 吸收系数随波长的变化X射线吸收精细结构精细结

3、构：在吸收附近及高能广延段存在着一些分立的峰或波状起伏，称为精细结构精细结构从吸收边前，至高能侧延伸约1000eV根据形成机制和处理方法的不同，可以分为两段：（1）近边结构（Near-edge X-ray Absorption Fine Structure）提供原子价态及结构信息（2）广延结构（Extended X-ray Absorption Fine Structure）提供吸收原子的近邻原子种类，配位数，配位距离等信息X射线吸收精细结构 K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)6的Fe K边XAFS X射线吸收精细结构的应用1、非晶态材料与溶液2、催化剂与催化作用3、生物大分子结构研究4、表

4、面与吸附结构5、缺陷与杂质的结构6、环境和地球化学7、用XANES做不同价态元素的定量分析X射线吸收精细结构的应用举例1、用于非晶态材料和溶液几种硅（铝）酸盐玻璃中Ni的K边XANES图，插入部分为硅（铝）酸盐玻璃边前锋A的放大图。a,CaNiSi2O6 b,KNiPO4 c,DNi100 d,DNi4 e,NS3 f,NaNi g,KNi h,NiCr2O4X射线吸收精细结构的应用举例2、用于不同价态元素定量分析吸收边位置随氧化价的变化X射线吸收精细结构的应用举例各种不同阴离子的Mn2+化合物的Mn K边XANESX射线吸收精细结构的应用举例一些化合物中Mn的K-XANES水溶液中Mn2+的

5、K-XANES具体文献讲解具体文献讲解题目：含有不同的Nb含量的(Ba0.5Sr0.5)(Co0.8Fe0.2)1-xNbxO3- 的软X射线吸收光谱的研究同步辐射光源：The BESSYSynchrotron Light Source of the Helmholtz-Zentrum Berlin德国柏林物理研究所同步辐射光源，电子能量1.52.0GeV 第三代光源具体文献讲解摘要：混合电子离子导电材料(Ba0.5Sr0.5)(Co0.8Fe0.2)1-xNbxO3- 中，Nb分别以x为0.05，0.10，0.15，0.20替代Co0.8Fe0.2阳离子，用固相反应法合成，通过近边X射线吸收

6、精细结构（NEXAFS)测试BSCFN中Co的L2，3吸收峰，了解Nb的替换对BSCFN原子电子结构的影响。介绍：BSFC具有良好的氧气交换性能，高的氧渗透及混合离子及电子的导电性，BSFC称为固体氧化物燃料电池正极材料很有潜力的选择。BSFC是具有钙钛矿结构的氧化矿物，混合离子和电子的BSFC导体，通常保存着一个很大的氧空位浓度，大量移动的氧空位浓度，使BSFC成为很好的氧气导体。但是若其从立方向变为六方相，性能会有很大的下降，参考文献中可知，不稳定的立方BSFC在中间温度主要与过渡金属阳离子的氧化不稳定性有关，主要是Co。解决不稳定性的的一个方法就是在中间温度下，用Nb部分替换Co和Fe。而工作的目标就是研究Ne替代B位元素BSCF体系最低的未占领的电子能态和B位配位的影响具体文献讲解实验：以同样的方式用固相合成法，制成x分别等于0.05，0.10，0.15，0.20的(Ba0.5Sr0.5)(Co0.8Fe0.2)1-xNbxO3- ，然后干燥，在空气中分别在950和1000焙烧10小时，研钵研磨2个小时。得到的材料分别记作BSCFN05 BSCFN10 BSCFN1