XAFS 表征
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- 公司名称 国创科学仪器（苏州）有限公司
- 品牌 其他品牌
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- 厂商性质 生产厂家
- 更新时间 2025/7/28 10:02:43
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国创科学仪器(苏州)有限公司是一家专注于X射线科学仪器研发与产业化应用的科技型企业，由长三角国家技术创新中心与长三角先进材料研究院联合创立。
公司定位：为化学、物理、材料等领域提供具有竞争力、安全可靠的仪器设备、解决方案及服务。
核心优势：
● 研发实力：团队拥有近二十年同步辐射研究经验，完成十余项国家及省部级项目，获二十余项zhuanli。
● 创新产品：
(1)台式中能X射线吸收谱仪(国内供应商)；
(2)宽能谱、快扫型、多功能等系列X射线吸收谱仪；
(3)通用型硬X射线吸收/发射谱仪。
● 持续投入：专注于为用户提供专业化的X射线技术解决方案。
X射线吸收谱仪
| 应用领域 | 化工,综合 |
|---|
XAFS(X射线吸收精细结构)表征是一种基于X射线吸收光谱的技术，用于在原子尺度上解析材料的局域结构及化学环境。以下是对XAFS表征的详细介绍：
一、XAFS表征的基本原理
XAFS表征通过测量样品对X射线的吸收系数随入射光子能量的变化曲线，获取关于中心吸收原子的局域电子结构、原子结构和化学环境的信息。该曲线在吸收边高能侧呈现振荡现象，这些振荡源于X射线激发的光电子波与邻近原子散射波的干涉效应。根据能量范围，XAFS谱图可分为两个关键区域：
X射线吸收近边结构(XANES)：
位于吸收边附近(约30-50 eV)，对中心吸收原子的氧化态、配位构型和电子态高度敏感。通过分析XANES谱的峰位、强度和形状，可定性或半定量地获取这些信息。
拓展X射线吸收精细结构(EXAFS)：
覆盖吸收边后更高能量范围(约50-1000 eV)，通过傅里叶变换将能量空间的振荡转换为径向分布函数(R空间)，可定量分析中心吸收原子周围配位原子的种类、距离、配位数和无序度等结构参数。
二、XAFS表征的技术优势
原子尺度分辨率：
能够探测材料中单个原子的局域环境，包括配位原子的种类、距离和配位数等，为理解材料性能提供微观结构依据。
不依赖长程有序结构：
与传统衍射技术不同，XAFS表征无需样品具有结晶性，适用于非晶态、高度无序材料(如溶液、玻璃)和纳米材料的结构分析。
化学环境敏感性：
对中心吸收原子的氧化态、配位化学环境(如配位原子种类、键长)高度敏感，可揭示材料在化学反应或物理过程中的动态变化。
原位表征能力：
可搭载各类原位反应装置，实时监测材料在高温、高压、电化学等恶劣条件下的结构演变，为研究反应机理提供关键数据。
元素普适性：
可测量元素周期表中几乎所有元素的XAFS谱，包括轻元素(如碳、氧)和过渡金属元素，适用于多组分复杂体系的分析。
三、XAFS表征的应用领域
纳米材料研究：
解析纳米颗粒的尺寸、形貌和表面配位结构，揭示纳米材料-生物系统界面上的化学生物学作用机制。
催化科学：
表征催化剂活性中心的原子级结构，理解催化反应机理。例如，XAFS技术可揭示稀合金催化剂中活性物种的动态变化，为合理设计高效催化剂提供理论指导。
能源材料：
研究离子电池在充放电过程中活性物质的氧化态变化、电极材料的局域结构演变和电解质-电极界面相互作用。XAFS表征为开发更高性能的离子电池提供了坚实的理论支持。
生物医学：
分析生物大分子中金属辅基的配位环境，理解生物分子的功能机制。例如，XAFS技术可表征铁蛋白纳米酶中铁原子的局域配位结构，揭示其清除超氧自由基的活性差异。
环境科学：
研究污染物的形态分布和转化机制，为环境治理提供科学依据。可解析重金属污染物在环境中的化学形态和结合方式，评估其生态风险。
四、XAFS表征的实验方法
透射法：
适用于薄膜、粉末等透射样品，通过测量入射X射线和透射X射线的强度比获取吸收系数。
荧光法：
适用于低浓度样品或厚样品，通过检测样品受X射线激发产生的荧光信号获取吸收信息。
全反射法：
结合全反射原理，提高表面灵敏度，适用于表面科学和薄膜材料的研究。
原位表征技术：
将XAFS表征与电化学池、高温炉、高压装置等结合，实现材料在真实工作条件下的结构演变监测。
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