X射线光电子能谱技术及其应用

X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法,内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识,阐述了XPS的科学原理以及仪器原理;分析方法部分概述了分析的关键步骤及要点;应用部分以热门研究的材料类型分类(催化剂、生物材料、碳材料、高分子材料等)进行介绍,介绍的同时兼顾介绍了X射线光电子能谱法的一些常用技术以及在各种材料中的应用特点。本文旨在帮助该领域的初学者,包括尚未完全熟悉该技术的研究人员、研究生和X射线光电子能谱从业人员,使他们能够全面了解X射线光电子能谱技术。

模拟空间原子氧辐照下X射线光电子能谱仪的原位表征功能开发

对现有的X射线光电子能谱仪进行功能开发,在不改变仪器工作原理、不影响现有功能的前提下,将研制的空间交变温度原子氧辐照装置集成到其快速进样室,重点解决集群结构的匹配和性能兼容问题,实现模拟空间交变温度原子氧辐照环境下材料的原位表征功能.采用Kapton膜的质量损失方法测试空间交变温度原子氧辐照装置的原子氧通量密度,氧气流量、偏压和微波电流均对原子氧通量密度有较大影响.系统测试表明,原子氧辐照使WS 2薄膜表面发生了严重氧化,影响了薄膜的化学组成.不同温度原子氧辐照导致了不可忽略的化学组成与结构的差异.

X射线光电子能谱仪的规范化管理与维护

X射线光电子能谱仪(XPS)是进行表面分析的大型精密仪器,可表征材料表面元素种类、化学态和相对含量。为了保障仪器的良好运行,提高开放共享,以及保证所测试数据的可靠性,XPS日常应该科学规范化管理。资质认定管理体系中对设备管理的要求,使得XPS的管理有章可循。此外,XPS结构复杂,又是超高真空仪器,要正常运转,需要精心维护其真空系统、冷却系统和气路系统等。

X射线光电子能谱(XPS)在摩擦学研究中的应用

X射线光电子能谱(XPS)是最常用的表面分析技术之一,在材料的摩擦化学、摩擦和磨损机理以及材料失效等研究方面发挥着重要作用.本文综述了XPS的基本原理、设备构成、分析特点及在润滑油添加剂的吸附与反应、聚合物填料、气相润滑和离子液体等摩擦化学研究中的应用,希望为摩擦学者在表面分析方法方面提供一些新的启示.

X射线光电子能谱(XPS)在变性淀粉表面基团分布研究中的应用

详述了X射线光电子能谱(XPS)工作的基本原理,测定变性淀粉基团在淀粉颗粒表面分布的样品预处理方法,以及在酯化、醚化、接枝共聚改性淀粉基团分布分析中的应用,并对XPS在变性淀粉基团分布分析前景进行了展望。

新形势下大型仪器设备开放使用及管理维护探索——以X射线光电子能谱仪为例

大型仪器设备是高校重要的科技资源,为高校教学科研、人才培养和社会服务提供了重要的支撑和保障,如何对大型仪器设备进行开放共享,提高大型仪器的使用价值和使用效益成为高校设备管理中的重中之重。文中以X射线光电子能谱仪为例,从大型仪器共享现状、X射线光电子能谱仪的开放使用、大型仪器设备的管理维护几方面进行了探讨和研究,为今后推进大型仪器设备的管理,提高大型仪器设备的利用效率提供一些参考和建议。

X射线光电子能谱(XPS)

在对许多材料的研究和应用中,了解其表面特性是很重要的.而要获得材料的表面特性,就需要一些特殊的仪器,对各种材料从成分和结构上进行表面表征.其中,X射线光电子能谱(XPS)由于其对材料表面化学特性的高度识别能力,成为材料表面分析的一种重要技术手段.

X射线光电子能谱(XPS)中的“鬼线”

作者论述了在Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）中“鬼线”产生的机制，“鬼线”的特征及其鉴别方法；提出了在ＸＰＳ分析中减少或克服“鬼线”干扰的相应措施。

X射线光电子能谱仪(XPS)在新能源材料进行表征分析的应用

X射线光电子能谱仪(XPS)是表面分析中最主要的分析方法。本文以两个典型应用为例,详细阐述了如何应用XPS对铜铟镓硒(CIGS)太阳电池和质子交换膜燃料电池(PEMFC)这两种重要电池进行表征分析。

X射线光电子能谱在镁合金研究中的应用

X射线光电子能谱技术作为一种十分有效且应用广泛的表面分析技术,在镁合金领域尤其是解决其表面腐蚀、氧化等问题上具有独特的优势。介绍了近年来X射线光电子能谱在镁合金研究中的应用,阐述了X射线光电子能谱在镁合金的元素组成与含量、化学态分析及关键组分分析中的应用,从而表明其在镁合金材料表面性质分析及腐蚀、磨损机理研究方面的重要作用,并就其应用前景提出了展望。

X射线光电子能谱仪样品前处理装置的设计及应用

针对商品X射线光电子能谱仪(XPS)不能在通常的化学反应条件下进行原位分析的缺点,设计了与能谱仪配套连接的样品前处理装置。该装置可以将经预处理(如高温氧化、还原和预吸附等)或反应后的样品厌氧转入能谱仪,使X射线光电子能谱仪对表面的探测结果能真实地代表样品在反应或预处理后的组成与结构特征。对还原态NiO的XPS表征结果表明,采用样品前处理装置进行处理后,还原态NiO从反应器转至能谱仪过程中没有发生再氧化现象。

X射线光电子能谱仪研究与应用

1995澳洲—亚洲X射线光电子能谱(XPS)会议于11月14—17日在澳大利亚悉尼召开。会议的组织者为新威尔士大学化学系的Robert Lamb和墨尔本La Trobe大学物理系的John Liesegang,与会者80人。

半导体光生电荷分离及迁移原位X射线光电子能谱仪表征分析系统的研制

在确保X射线光电子能谱仪(XPS)原有超高真空系统及性能指标的基础上,设计并研制出一套适用于半导体光生电荷分离及迁移的原位XPS分析测试系统.将XPS与半导体光照体系相结合,实现了外载激发光源与X射线同步照射于半导体表面,观测并记录样品中特征元素结合能峰位数据.通过对比光照前后结合能峰位变化,判定光致激发半导体材料光生电荷分离及迁移的方向及确定其量化数据.

竹木质素的红外光谱与X射线光电子能谱分析

应用傅里叶转换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS),研究了3种提纯方法得到的竹木质素及其化学反应产物的化学结构特性.确定竹木质素C1s的电子结合能分别为283.52(C—H或C—C),284.58～285.72(C—OR或C—OH),286.10～286.44(C=O或HO—C—OR),287.65～287.72(O—C=O)eV.O1s的电子结合能分别为530.31(羟基氧原子),531.45～531.72(醛或酮的羰基氧原子),532.73～533.74(酯键或羧酸中的羰基氧原子)eV.竹木质素中的结构单元之间主要是通过醚键和碳碳单键连接,慈竹磨木木质素结构单元中醚键、碳碳单键、酯键、羰基和烯双键的比例为100∶63∶32∶40∶32(49.3∶31.0∶16.0∶19.9∶16.0).

镀锡钢板铬酸盐钝化膜中铬的X射线光电子能谱分析

使用X射线光电子能谱(XPS)分析方法,对镀锡铬酸盐钝化钢板中铬元素的含量、价态以及不同价态化合物的含量进行了研究,并对镀锡钢板铬酸盐钝化膜的形成机理进行了探讨。结果表明,钝化膜中主要含有Cr,O以及Sn元素。在给定的钝化处理工艺条件下,镀锡铬酸盐钝化钢板中铬元素主要是以Cr(OH)3,Cr单质以及Cr2O3的形态存在,在检测中没有发现六价铬离子。铬酸盐钝化膜中Cr,Cr2O3和Cr(OH)3的质量分数分别是2.0%,9.5%,7.5%。

X射线光电子能谱仪管理的探索与实践

X射线光电子能谱(XPS)不仅能测定材料表面的组成元素,还能给出各元素的化学状态信息,是一种重要的表面分析技术,其最大的特色在于能够获取丰富的化学信息,对样品表面的损伤比较轻微、定量分析较好。因此,X射线光电子能谱仪被认为是一种可利用的最强力的表面分析工具。厦门理工学院材料科学与工程学院配备了一台岛津Axis Supra+型X射线光电子能谱仪,本文针对该仪器设备的特点及现有的管理体制,就设备日常管理制度的规范、仪器管理团队的建立、仪器学习资源的构建、仪器设备在本科实验教学中的应用及仪器开放共享等进行了尝试和改革。

X射线光电子能谱分析羊毛表面结构的研究

用ＸＰＳ测定羊毛表面结构时，纤维聚集越紧密，测试的灵敏度越高。羊毛经Ａｒ＋溅射后，表面的Ｃ含量有所增加。羊毛表面的Ｓ元素主要以Ｓ（Ⅱ）和Ｓ（Ⅵ）形式存在。离子溅射后羊毛表面Ｓ（Ⅵ）／Ｓ（Ⅱ）的比例明显减少。

金属铀与CO原位反应的X射线光电子能谱研究

采用X射线光电子能谱 (XPS)分析研究了多晶贫铀的清洁表面在 2 98K时与CO的原位反应过程。初始反应各阶段U4f,O1s和C1s芯能级谱的变化和定量分析表明 ,CO在金属铀表面吸附解离 ,解离出的原子氧和原子碳分别与金属铀形成氧化物和碳化物 ,碳原子比氧原子向基体扩散得更深。实验过程中未发现CO分子吸附在金属铀表面的证据。

竹重组材的X射线光电子能谱分析

应用X射线光电子能谱分析(XPS)的技术手段,以冷压热固化与热压法两种生产模式的竹重组材为研究对象,分析其竹材表面元素组成及相对含量的变化。试验结果表明,冷、热压法竹重组材表面的C、O及相对含量有明显差异。从C原子结合形式来看,冷压法与热压法相比,冷压法竹重组材CA(-C-C或-C-H)含量增加明显,CB(C-O或C-OH)含量减少明显,CC(C=O)含量减少,CD(O-C=O)变化不大。说明竹材纤维素、半纤维素、木素,以及抽提物含量等化学组分出现不同程度的变化,进而影响二类竹重组材产品的物理力学性能。