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X射线光电子能谱（以下简称：XPS）是材料与元器件显微分析中的一种先进分析技术 ， 工作原理通过X射线照射样品表面 ， 使其原子或分子的电子受激发射出来 ， 测量这些光电子的能量分布 ， 从而获得所需的信息 。 应用不仅限于为化学研究提供分子结构和原子价态方面的信息 ， 还能为科研和企业研究过程中提供目标化合物的元素组成和含量、分子结构、化学键方面的信息 。 微源今天简单分享如何利用XPS分析样品的元素价态 。
【实验室X射线光电子能谱：XPS测试分析元素价态】
价态又称化合价或原子价 ， 简称价 ， 是各种元素的一个原子或原子团、基（根）与其他原子相互化合的数目 。 同一元素的不同价态在环境中的化学行为与生物效应有很大的不同 。 例如铬同时有+2、+3、+6价 ， 不同价态的铬毒性差别很大 ， +6价铬毒性最强 ， +2价铬和铬单质几乎无毒性 。 目前在金属加工、生物医学、材料工程、化学化工等多领域均涉及到元素的价态研究 。
案例中样品粉末送样 ， 均匀研磨过200目筛 ， 配成实验用后使用XPS进行检测 ， 检测主要研究样品组分价态的影响规律 。 当多种混合物的样品进行分析时 ， 谱线的伴峰会比较多 ， 尽可能的剖析出详细的光电峰和伴峰能更加精确的研究元素价态 。 分析内容包括价带谱、俄歇谱 ， 之后检索数据库分析样品元素及相关价态 。
在大多情况下 ， 元素的光电子谱线由多个价态的峰叠合在一起组成 ， 因此必须对其进行分峰处理 ， 使每个峰对应单一价态的元素 ， 才能确定材料表面元素的各个价态 。 因为仪器工作过程入射到样品表面的X射线束是一种光子束 ， 所以对样品的破坏性非常小 。 分析结果对企业和科研机构的研究较为有利 。 但 H和He的光电离界面小 ， 信号太弱 ， 没有内层电子 ， 其外层电子用于成键 ， 所以用X射线光电子能谱无法检测 。
作为一种高灵敏超微量表面分析技术 ， XPS测试所需试样少 ， 灵敏度高却高 。 利用元素精扫结果进行分峰分析获得相应的元素价态 ， 可以帮助企业和科研机构分析化合物的推定 ， 卤素污染以及表面氧化分析 。 实验室X射线光电子能谱XPS可对元素价态进行检测 ， 按照需求进行测试 ， 具体检测时间以沟通结果为准 。 更多XPS检测问题欢迎评论区或私信留言 。
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