神光Ⅲ原型上扩展X射线吸收精细结构谱实验研究

介绍了在大型激光装置上进行扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)谱压缩物态参数测量的基本原理,以及为获得高质量EXAFS谱在神光Ⅲ原型装置上进行的实验研究。实验采用玻璃靶球、CH靶丸和金球作为EXAFS谱测量的背光源,通过多发次叠加、光子数累积的方法获得了信噪比良好的金属Ti在常温常压下的EXAFS谱,数据处理结果表明,实验测得的金属Ti EXAFS谱拟合结果与同步辐射实验拟合结果相吻合,表明实验设计的正确性与可靠性。对实验结果的分析表明,影响EXAFS谱质量的因素主要是光子计数、测量系统谱分辨率、噪声以及实验器件上的瑕疵。

高砷煤中砷赋存状态的扩展X射线吸收精细结构谱研究

测定贵州兴仁、兴义晚二叠世6个高砷无烟煤样品中As含量为94.1μg·g^-1－3.2%,Sb含量为8.1-120μg·g^-1,对样品的矿物学研究表明，未发现任何含As或As的独立矿物，As是赋存在煤有机组分中，应用同步辐射X射线吸收精细结构仪测定样品中As的结构发现，赋存在高砷煤有机组分中的As与O配位，除在1个样品中As与3个O配位外，在其余样品中As均与4个O配位，因此，高砷煤中的As不是赋存在硫化物矿物中，而是赋存在砷酸盐或亚砷酸盐相中，且主要是砷酸盐相。

X射线吸收精细结构谱在材料科学中的应用

简单介绍了X射线吸收精细结构谱的物理基础,数据处理方法,讨论了X射线吸收精细结构谱在元素组成,价态和结构环境方面的分析结果。结果显示,在钠钙硅酸盐平板玻璃中,二价铁离子和三价铁离子同时存在。在Ag-Na离子交换后,二价铁离子被银离子氧化成三价铁离子。当Ti2O3和锐钛矿被分别掺入硼硅酸盐玻璃后,钛离子主要以四价存在,Ti4+离子占据五重配位点。在玻璃中同时掺入锐钛矿和还原剂C,诱导三价钛离子生成,三价钛离子占据八面体配位点,使得Ti K边预边峰高度降低。包裹在钠钙硅酸盐玻璃中的银纳米颗粒界面存在张应力,使得银晶格膨胀,银原子存在两种结构环境:Ag-O配位和Ag-Ag配位。孤立银原子的存在,使得最近邻Ag-Ag配位数显著降低。

整体多毛细管X光透镜在扩展X射线吸收精细结构分析技术中的应用(英文)

为了将整体多毛细管X光透镜应用到扩展X射线吸收精细结构分析技术中,对整体多毛细管X光透镜的功率密度增益、光斑稳定性、高能滤波性质等进行了系统表征。通过实验可知,利用基于整体多毛细管X光透镜的扩展X射线吸收精细结构分析设备可对样品进行微区分析,其空间分辨为25μm左右;利用整体多毛细管X光透镜会聚激光等离子体发出的X射线进行超快时间分辨扩展X射线吸收精细结构分析时,透镜的功率密度增益约为3000。实验结果证明,整体多毛细管X光透镜可以改善扩展X射线吸收精细结构分析设备的性能。

X射线吸收谱精细结构分析的理论探讨(英文)

EXAFS是研究多元物质中任一组元临近结构的有效手段。本文在分析EXAFS的物理机制的基础上 ,对X射线吸收精细结构分析的方法和手段进行了深入的理论上的研究及探讨 。

一维势阱与扩展X射线吸收精细结构

介绍了一维势阱的一个应用实例.

结构研究的新方法——X射线吸收精细结构谱(XAFS)

1988年底,北京正负电子对撞机一次对撞成功的喜讯,使我们受到极大的鼓舞。因为它不仅显示了我国的科技实力和水平,而且为我国的高能物理、同步辐射及其应用奠定了良好的实验基础。同步辐射是一种强辐射源。它具有强度高、亮度大、波段覆盖范围宽、无杂质辐射线以及具有时间分辨性等许多优点,因此,

铁锰铝铬合金局域结构的近边X射线吸收精细结构研究

利用同步辐射Ｘ光测量了Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｃｒ合金的ＭｎｌｓＮＥＸＡＦＳ谱，多重散射团簇（ＭＳＣ）理论分析显示合金基体中的Ｍｎ和Ｆｅ分别以体心立方和面心立方微晶的形态存在，它们之间的耦合保证了合金是一种稳定的奥氏体钢．

X射线吸收谱研究碳纳米管内Rh-Mn纳米粒子结构的变化

利用X射线吸收谱技术研究了负载于多壁碳纳米管内的Rh-Mn纳米粒子在不同气氛和温度下的结构.结果表明,Rh-Mn粒子在空气中是由氧化铑团簇和混合锰氧化物组成.经过氢气在300°C下还原后,混合锰氧化物种转化成MnO.而氧化铑团簇在He气氛下当温度达到250°C时就会发生分解而形成金属铑团簇.对形成的铑团簇用H2或CO进行热处理,发现其分散性随温度升高而提高;同时,X射线吸收谱实验没有观察到Mn和Rh之间存在显著的相互作用,助剂Mn的主要作用是提高了Rh的分散性.

X射线吸收谱测算锂氮共掺杂氧化锌薄膜局域电子结构

为了实现对Li—N共掺杂p型ZnO薄膜的形成机制以及其稳定p型导电原因的揭示,利用X射线光电子谱及基于同步辐射光源的X射线吸收精细结构谱测试对薄膜的局域电子结构进行了测算分析。获得了Li—N成键及Li—N复合型受主形成的信号,利用光致发光测量计算其受主能级为122 mV。证实了薄膜中Li—N复合型受主的形成,而Li—N共掺杂p型ZnO良好的稳定性则归因于Li—N共掺杂在p型ZnO薄膜中实现了Li和N的成键。

用EXAFS研究pH对水溶液中Zn(Ⅱ)微观结构的影响

用扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了溶液中重金属Zn(Ⅱ)在不同pH条件下的微观结构。在酸性条件下(pH<7.0),锌离子以六配位八面体结构的水合离子存在,Zn-O原子平均间距为2.08A。随着pH升高,Zn(Ⅱ)的微观构型从六配位的八面体结构转变为四配位的四面体结构,Zn-O原子间距为1.96A。EXAFS结果从分子水平表明,Zn(Ⅱ)在不同pH下其存在形式和微观结构不一样。这些微观结构信息对研究不同pH环境下Zn在颗粒物—水界面和溶液中的反应有重要意义。

X射线吸收谱在双金属纳米粒子结构研究中的应用

双金属纳米粒子具有尺寸、组成和结构可控的特点,在催化和材料领域具有广泛的应用。基于同步辐射的X射线吸收谱技术在双金属纳米粒子的结构研究中具有重要的作用。介绍了X射线吸收谱(XAS)的基本概念,并通过实例介绍了XAS在双金属纳米粒子结构研究中的具体应用。

SR-XRD和EXAFS研究Mn掺杂ZnO薄膜的微观结构

用射频磁控溅射技术在蓝宝石衬底上制备了一组不同衬底温度的Mn掺杂ZnO薄膜。质子激发X射线荧光(PIXE)测量表明,薄膜中仅有含量为5 at.%的Mn,未见其它磁性杂质元素(如Fe、Co、Ni等)。同步辐射X射线衍射(SR-XRD)表明,这些Mn掺杂ZnO薄膜具有纤锌矿ZnO结构。SR-XRD和扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)分析显示,薄膜中未发现Mn团簇或MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4等二次相,Mn原子是通过替代Zn原子而进入了ZnO晶格。

非晶态镍硼酸盐结构的EXAFS研究(英文)

由摩尔比分别为1:2和1:8的NiCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O作为反应物,合成两种非晶态镍硼酸盐,同时通过水热法合成β-Ni(OH)2.化学分析和热重-微商热重法(TG-DTG)分析结果确定两种非晶态镍硼酸盐的分子组成分别为NiO·0.8B2O3·4.5H2O和NiO·B2O3·3H2O.激光拉曼(Raman)实验结果表明镍硼酸盐样品中主要存在的硼氧阴离子为B3O3(OH)52-和B2O(OH)62-.同步辐射扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法对样品进行结构解析,通过数据拟合给出样品中Ni原子周围近邻配位原子种类、配位数以及原子间距离.用不同晶体结构作为标准对两种非晶态镍硼酸盐进行拟合的结果表明,样品中Ni原子周围局域结构与Ni3B2O6晶体(ICSD No.31387)中的吻合较好.Ni原子周围配位原子为O、B和Ni,对于NiO·0.8B2O3·4.5H2O,配位数分别为5.7、3.8和3.8,配位距离分别为0.208、0.263和0.311 nm;对于NiO·B2O3·3H2O,配位数分别为6.0、4.0和4.0,配位距离分别为0.207、0.262和0.310 nm.

同步辐射X射线吸收光谱在环境矿物学中的应用

本文介绍了同步辐射X射线吸收光谱(XAS)在环境矿物学中的应用与进展,尤其是在矿物载体催化剂的环境催化活性研究、固-液界面的微观机制研究、毒性痕量元素在矿物中赋存状态的研究、核废料的矿物处置研究等方面的发展现状。最后指出,XAS对推动环境矿物学的发展、优化环境矿物材料和原料的工艺流程具有独特的优势,在我国还有待进一步加强其发展和应用。

荧光EXAFS研究镶嵌在SiO_2中的Ge纳米晶的局域结构

用荧光扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)研究了磁控溅射法制备的镶嵌在SiO_2中的Ge纳米晶的局域结构。结果表明,在Ge的摩尔分数为25%和60%的初始样品中,Ge原子主要是以非晶GeO_2和Ge物相存在,其中在Ge的摩尔分数为25%的样品中,以GeO_2物相为主。经1073K退火后,样品中生成了Ge纳米晶。在Ge的摩尔分数为25%的样品中,Ge纳米晶只是来源于初始样品中的非晶Ge,而在Ge的摩尔分数为60%的样品中Ge纳米晶除了来源于初始样品中的非晶Ge外还来自于部分GeO_2。进一步分析表明在Ge的摩尔分数为60%的样品中,有摩尔分数为20%的GeO_2与来自衬底的Si发生还原反应生成Ge纳米晶。

同步辐射EXAFS研究FeCl3溶液中Fe离子的区域结构

EXAFS研究FeCl3溶液中Fe^3+的区域环境结构随溶液浓度的变化，Fe^3+的径向结构函数表明，随着FeCl3溶液的浓度降低，第一配位峰的距离逐渐缩短。当溶液浓度从3.0mol/L降到0.2mol/L时，配位距离减小0.014nm，但振幅峰强度以0.8mol/L浓度为最小，其强度比浓的或稀的FeCl3浓度的低约30％。结构参数拟合结果表明，0.2mol/L FeCl3稀溶液中Fe^3+的近邻配位为6个H2O的O原子形成八面体配位；3.0mol/L FeCl3溶液中Fe^3+的近邻配位为2个Cl^-和4个H2O中的O原子。0.8mol/L FeCl3溶液中Fe^3+的近邻配位有1个Cl^-和5个O原子。其结构无序相对较大，是Cl^-与O组成的扭曲八面体配位。

EXAFS研究Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金的退火晶化

采用同步辐射 EXAFS技术定量地研究化学还原法制备的 Ni-B和 Ni-Ce-B超细非晶态合金中 Ni原子的局域环境结构随退火温度升高而产生的变化 .结果表明 ,对于 Ni-B和 Ni-Ce-B超细非晶态合金初始样品 :Ni-Ni最邻近配位壳层的平均键长 RNi— Ni、配位数 N、热无序σT、结构无序σS分别为 0 .2 75nm,1 1 .9,0 .0 0 69nm,0 .0 3 4 nm;0 .2 76nm,1 2 .4 ,0 .0 0 67nm,0 .0 3 5nm.Ni-B最邻近配位壳层的 RNi— B,N,σT,σS分别为 0 .2 1 5nm,2 .7,0 .0 0 55nm,0 .0 0 3 8nm;0 .2 1 4 nm,2 .9,0 .0 0 58nm,0 .0 0 4 2 nm.Ni— Ni配位的σS很大 ,是其 σT的 4～ 5倍 ,比 Ni-B配位的 σS大近一个数量级 .在 3 0 0℃退火后 ,Ni-B样品开始发生晶化生成晶态 Ni3 B,其 RNi— Ni和σS分别为 0 .2 54nm和 0 .0 1 1 nm,σS降低近 2倍 ;而 0 .3 %原子比的 Ce掺入后使 Ni-Ce-B超细非晶态合金的晶化温度升高 1 0 0℃左右 .在 50 0℃退火后 ,Ni-B样品的结构参数与 Ni箔的相近 ,但 Ni-Ce-B样品的 Ni-Ni配位的 σS仍为 0 .0 0 73 nm,Ni-B配位的 N为 1 .2 ,表明稀土元素 Ce(以Ce O2 存在 )显著增强了 Ni与 B的相互作用 ,且同时使退火晶化生成的

超富集植物蜈蚣草中砷化学形态的EXAFS研究

采用同步辐射扩展X射线吸收精细结构(SR EXAFS)技术研究了超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)中AS的化学形态及其在转运过程中的变化。结果表明，蜈蚣草中的As主要以As(Ⅲ)与O配位的形态存在。As(V)被植物吸收后，很快转化为As(Ⅲ)，其转化过程主要发生在根部。As(Ⅲ)向地上部转运的过程中价态基本不变。在植物的根部和部分叶柄中存在少量与As—GSH相似的As—S结合方式，但是在As含量最高的羽叶中基本上未发现这种结合方式。与需要提取和分离过程的化学方法相比，采用EXAFS方法研究植物中的砷形态不需经过预分离或化学预处理就可以直接测定植物样品中元素的化学形态，因此可以避免样品预处理过程对As形态的干扰，并获得可靠的砷化学形态方面的信息。

EXAFS研究硫酸硫脲反萃季铵氰化金的机理

季铵盐可以直接从氰化浸出液中萃取金 ,但反萃困难。酸性硫脲通空气反萃体系是目前从季铵盐中反萃氰化金最有效的体系 ,但对其机理的研究很少。文章采用扩展X射线吸收精细结构 (EXAFS)等方法研究了硫酸硫脲从负载氰化金季铵盐中反萃金的机理。研究结果表明 ,在反萃过程中 ,硫酸、硫脲和硫脲金都能以中性分子进入有机相 ,中性缔合在季铵盐反萃过程中不可忽视。反萃机理如下 :(1)硫酸和硫脲首先进入有机相被萃取 ;(2 )在有机相中 ,硫脲争夺金的氰根配位 ,使氰化金变成硫脲金 ,同时游离出来的氰根与硫酸中的氢离子作用变成氢氰酸 ,在鼓空气搅拌条件下氢氰酸被空气迅速带走排除 ;(3)硫脲金配合物在有机相和水相中分配 ,大部分硫脲金进入水相 ,从而达到反萃的目的。