2025-12-08 12:42:36 理学中国
在过去几十年中,X射线技术在材料表征领域得到广泛应用。常见的X射线分析方法包括X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、X射线吸收谱(XAS)以及X射线荧光发射谱(XES)等技术。XRF和XRD技术主要用于元素成分和物相分析,早已遍布研究机构和工厂的实验室,但是XES和XAS往往需要到同步辐射站上才能测试。受限于全球同步辐射站数量非常有限,通常只有高精尖的研究才会测试XES和XAS。
近年来,经过不同的仪器厂商的努力开发,实验室用的XAS和XES谱仪开始走入各研究机构的实验室,研究人员在自己的实验室就能快速筛查不同合成/反应条件、追踪价态与自旋演变,实现价态分析的“实验室自由”。
X射线发射光谱(XES)是一种化学状态分析方法,通过测量具有高能量分辨率的荧光X射线,可以显示化合物成键状态分布的变化。常规X射线荧光设备并不能分辨价态,主要是由于能量分辨率不足,通常不足以辨别价态变化引起的能级位移。
如上图的Na2S2O3在荧光X射线分析中表现为单一峰。XES可以获得反映化合物中以1:1的比例包含的S的-2价、+6价和α1、α2电子配位的微细结构。
XES Chimica
理学X射线发射光谱仪XES Chimica搭载了新开发的光学系统, 在不使用同步辐射光源的情况下,可以在实验室环境中通过精细测量光谱的化学位移和谱线变化,高精度地评估分析材料的化学状态。该仪器配备了晶体自动转换机制、样品自动转换机制,以及定量分析用软件,具有高操作性和实用性。
XES Chimica的核心能力
能力范围|元素覆盖广,获取体材料信息
覆盖从氧 O 至铀 U,轻重元素一机到位
体材料信息:毫米级面积内,探测深度约 1–1000 µm
宽域适用:目标元素浓度 0.1%–100%
性能精度|分辨率与可靠性
超高分辨率,能够捕捉价态的细微变化
稳定高重现,结果一致可靠
操作体验|数据更省心
软件自动推荐测试参数,数据处理简便,无需进行傅里叶变换
XES的超高分辨率
XES应用范围
XES侧重于探测材料中原子或离子的电子结构信息,如价态、配位环境及局部结构等。这种深层次的表征能力对于新能源材料中关键元素(如电极材料中的金属离子及氧化态)的研究至关重要,从而帮助研究人员理解材料在充放电、老化和反应过程中的细微变化,为新能源材料的表征提供了新的视角。
本期内容就到这里,下期我们将介绍理学Chimica仪器在锂离子充放电过程中的电极材料的价态变化。
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