材料現(xiàn)代分析測(cè)試第十三章-資料下載頁(yè)
2025-08-04 16:23本頁(yè)面
【正文】 面涂層 —— 碳氟材料 X射線光電子譜圖 X射線光電子能譜法的特點(diǎn)： ① 是一種無(wú)損分析方法 (樣品不被 X射線分解 )； ②是一種超微量分析技術(shù) (分析時(shí)所需樣品量少 )； ③是一種痕量分析方法 (絕對(duì)靈敏度高 )。 但 X射線光電子能譜分析相對(duì)靈敏度不高，只能檢測(cè)出樣品中含量在 %以上的組分。 X射線光電子譜儀價(jià)格昂貴，不便于普及。 167。 紫外光電子能譜法 ?紫外光電子能譜 (UPS)：以紫外光為激發(fā)源致樣品光電離而獲得的光電子能譜。 ?如圖 139所示之 (X射線 )光電子能譜儀采用紫外光源即為紫外光電子能譜儀。 ?目前采用的光源為光子能量小于 100eV的真空紫外光源 (常用 He、 Ne等氣體放電中的共振線 )。這個(gè)能量范圍的光子與 X射線光子可以激發(fā)樣品芯層電子不同，只能激發(fā)樣品中原子、分子的外層價(jià)電子或固體的價(jià)帶電子。 紫外光電子能譜的特征 ?在紫外光電子能譜的能量分辨率下，分子轉(zhuǎn)動(dòng)能(Er)太小，不必考慮。而分子振動(dòng)能 (Ev)可達(dá)數(shù)百毫電子伏特 (約 ~)，且分子振動(dòng)周期約為1013s，而光電離過(guò)程發(fā)生在 1016s的時(shí)間內(nèi)，故分子的 (高分辨率 )紫外光電子能譜可以顯示振動(dòng)狀態(tài)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。 ?下圖為 CO的紫外光電子能譜，在 14eV、 17eV和20eV處出現(xiàn) 3個(gè)振動(dòng)譜帶，其中 17eV的譜帶清楚地顯示了振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)。 CO的紫外光電子能譜 紫外光電子能譜的特征 ?由于紫外光電子能譜提供分子振動(dòng) (能級(jí) )結(jié)構(gòu)特征信息，因而與紅外光譜相似，具有分子 “ 指紋 ”性質(zhì)，可用于一些化合物的結(jié)構(gòu)定性分析。通常采用未知物 (樣品 )譜圖與已知化合物譜圖進(jìn)行比較的方法鑒定未知物。紫外光電子譜圖還可用于鑒定某些同分異構(gòu)體，確定取代作用和配位作用的程序和性質(zhì)，檢測(cè)簡(jiǎn)單混合物中各種組分等。 ?紫外光電子譜的位置和形狀與分子軌道結(jié)構(gòu)及成鍵情況密切相關(guān)。紫外光電子譜中一些典型的譜帶形狀如圖 1317所示。 紫外光電子譜中典型的譜帶形狀 (a)非健或弱鍵軌道； (b)(c)成鍵或反鍵軌道； (d)非常強(qiáng)的成鍵或反鍵軌道； (e)振動(dòng)疊加在離子的連續(xù)譜上； (f)組合譜帶 紫外光電子能譜的特征 ?紫外光電子能譜法能精確測(cè)量物質(zhì)的電離電位。對(duì)于氣體樣品，電離電位近似對(duì)應(yīng)于分子軌道能量。 ?由上述可知，依據(jù)紫外光電子能譜可以進(jìn)行有關(guān)分子軌道和化學(xué)鍵性質(zhì)的分析工作，如測(cè)定分子軌道能級(jí)順序 (高低 )，區(qū)分成鍵軌道、反鍵軌道與非鍵軌道等，因而為分析或解釋分子結(jié)構(gòu)、驗(yàn)證分子軌道理論的結(jié)果等工作提供了依據(jù)。 ?圖為一些典型軌道的電離電位，即其相應(yīng)紫外光電子譜帶出現(xiàn)位置。如 ?(鍵 )軌道，其電離電位在 10eV左右，此圖有助于分析譜峰所對(duì)應(yīng)軌道的性質(zhì)。 一些典型的軌道電離電位范圍 紫外光電子能譜的應(yīng)用 ?在固體樣品中，紫外光電子有最小逸出深度 (參見(jiàn)圖 29)，因而紫外光電子能譜特別適于固體表面狀態(tài)分析?？蓱?yīng)用于表面能帶結(jié)構(gòu)分析 (如聚合物價(jià)帶結(jié)構(gòu)分析 )、表面原子排列與電子結(jié)構(gòu)分析及表面化學(xué)研究 (如表面吸附性質(zhì)、表面催化機(jī)理研究 )等方面。 ?顯然，紫外光電子能譜法不適于進(jìn)行元素定性分析工作。 ?由于譜峰強(qiáng)度的影響因素太多，因而紫外光電子能譜法尚難于準(zhǔn)確進(jìn)行元素定量分析工作。
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