Führend in der neuen Ära

Das Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometer (XAFS) ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung der lokalen atomaren oder elektronischen Struktur von Materialien und wird häufig in gängigen Bereichen wie Katalyse, Energie und Nanotechnologie eingesetzt. Das Grundprinzip eines Röntgen-Absorptions-Feinstrukturspektrometers (XAFS) besteht darin, dass bei Resonanz der Energie der Röntgenstrahlen mit der Energie einer inneren Elektronenschale eines Elements in der Probe ein plötzlicher Anstieg der Elektronenanzahl angeregt wird und ein kontinuierliches Spektrum entsteht, das als Absorptionskante bezeichnet wird. Nahe der Absorptionskante nimmt mit zunehmender Röntgenenergie und zunehmender Eindringtiefe der Röntgenstrahlen die Absorptionsrate monoton ab. Wird das Spektrum über eine bestimmte Kante hinaus erweitert, lassen sich Feinstrukturen beobachten. XANES-Bereiche (X-ray Absorption Near Edge Structures) erscheinen, sobald Spitzen und Schultern mit einer Breite von über 20 bis 30 Elektronenvolt den Anfangspunkt der Kante passieren. Die Feinstruktur auf der energiereichen Seite der Kante, wo die Energie auf mehrere Hundert Elektronenvolt abfällt, wird als Röntgen-Absorptions-Feinstruktur (XAFS) bezeichnet. Die Hauptmerkmale des Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometers (XAFS) sind: Empfindlichkeit gegenüber Nahordnung: Die Methode ist von der Nahordnung abhängig und nicht von der Fernordnung. Dadurch können Messungen an einer breiten Palette von Proben durchgeführt werden. Sie kann für amorphe, flüssige und geschmolzene Proben, aktive Katalysatorzentren, Metallproteine ​​usw. sowie für Strukturuntersuchungen von Fremdatomen in Kristallen verwendet werden. Starke Elementeigenschaften: Die Röntgenabsorptionskante weist Elementeigenschaften auf, und für Atome verschiedener Elemente in der Probe kann die atomare Nachbarstruktur verschiedener Elemente in derselben Verbindung durch Anpassen der einfallenden Röntgenenergie untersucht werden. Hohe Empfindlichkeit: Mit der Fluoreszenzmethode können Elementproben mit Konzentrationen von nur einem Millionstel gemessen werden. Umfassende Erfassung struktureller Informationen: Bereitstellung von Parametern, die die lokale Struktur bestimmen, wie etwa der Abstand zwischen absorbierenden Atomen und benachbarten Atomen, die Anzahl und Art dieser Atome sowie der Oxidationszustand absorbierender Elemente. Die Probenvorbereitung ist einfach: Es wird kein Einkristall benötigt, und unter den experimentellen Bedingungen ist die Datenerfassungszeit relativ kurz. Mit einer Synchrotron-Röntgenquelle dauert die Messung einer Spektrallinie in der Regel nur wenige Minuten. Die Hauptvorteile des Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometers (XAFS) sind: Hauptvorteil: höchstes Lichtstromprodukt Photonenfluss von über 1.000.000 Photonen/Sekunde/eV, mit einer spektralen Effizienz, die um ein Vielfaches höher ist als bei anderen Produkten; Erzielung einer Datenqualität, die der von Synchrotronstrahlung entspricht Hervorragende Stabilität: Die Stabilität der monochromatischen Lichtintensität der Lichtquelle ist besser als 0,1 %, und die Energiedrift bei wiederholter Sammlung beträgt weniger als 50 meV 1% Nachweisgrenze: Hoher Lichtstrom, hervorragende Optimierung des optischen Pfads und hervorragende Stabilität der Lichtquelle gewährleisten, dass auch dann noch hochwertige EXAFS-Daten gewonnen werden können, wenn der gemessene Elementgehalt über 1 % liegt. 4. Anwendungsbereiche des Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometers (XAFS): Energiebereich: beispielsweise Forschung zu Lithiumbatterien und anderen Sekundärbatteriematerialien, Brennstoffzellenforschung, Forschung zu Wasserstoffspeichermaterialien usw. Mithilfe von XAFS können Konzentration, Valenzzustand, Koordinationsumgebung und dynamische Änderungen von Kernatomen während Lade-Entlade-Zyklen und elektrochemischen Reaktionen ermittelt werden. Katalysebereich: Wird für die Forschung zur Nanopartikelkatalyse, Einzelatomkatalyse usw. verwendet. Erhalten Sie die Morphologie des Katalysators auf dem Träger, die Interaktionsform mit dem Träger und ihre Änderungen während des katalytischen Prozesses durch XAFS sowie die benachbarten Strukturen von Metallionen mit extrem niedrigem Gehalt. Im Bereich der Materialwissenschaften wird das Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometer (XAFS) zur Charakterisierung verschiedener Materialien, zur Untersuchung komplexer Systeme und ungeordneter Strukturmaterialien, zur Erforschung radioaktiver Isotope, zur Untersuchung verwandter Eigenschaften von Oberflächen- und Grenzflächenmaterialien und zur Untersuchung dynamischer Materialänderungen eingesetzt. Im Bereich der Geologie kann das Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometer (XAFS) zur Analyse der Elementvalenzzustände von Erzmaterialien in der geologischen Forschung eingesetzt werden. Umweltbereich: XES kann zur Valenzzustandsanalyse von Cr/As-Elementen usw. verwendet werden. Im Bereich der Radiochemie kann ein Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometer (XAFS) zur Valenzzustandsanalyse von Ce- und U-Elementen usw. verwendet werden. Das Röntgenabsorptions-Feinstrukturspektrometer (XAFS) spielt aufgrund seines einzigartigen Funktionsprinzips, seiner signifikanten Eigenschaften und seiner breiten Anwendungsgebiete eine wichtige Rolle in der modernen wissenschaftlichen Forschung. Es bietet ein leistungsstarkes Mittel, um ein tieferes Verständnis der Mikrostruktur und des chemischen Zustands von Materie zu erlangen und fördert so die Entwicklung und den Fortschritt in zahlreichen Disziplinen.

LESEN SIE WEITER