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    同步輻射吸收譜（XAFS）有關原子和分子結構的深入見解
    來源： 時間：2023-12-06 09:36:20 瀏覽：5869次

    同步輻射吸收譜（XAFS）有關原子和分子結構的深入見解

     

    同步輻射吸收譜（XAFS，X-ray Absorption Fine Structure）是一種強大的分析手段，可以揭示原子和分子層面的結構奧秘；本文將詳細介紹同步輻射吸收譜（XAFS）的相關知識，包括原理、應用范圍、譜圖解析等方面，為大家提供關于原子和分子結構的深入見解。

     

     

     

    一、原理

    同步輻射吸收譜是一種基于X射線吸收的譜學技術，當同步輻射光源照射到樣品上時，樣品中的原子會吸收能量，產生電子躍遷。XAFS主要包括兩個部分：近邊區（XANES，X-ray Absorption Near-Edge Structure）和擴展邊（EXAFS，Extended X-ray Absorption Fine Structure）。

    1. 近邊區（XANES）：XANES反映了原子吸收邊的精細結構，可以提供吸收原子的電子結構信息，如價態、對稱性、軌道占據等。

    2. 擴展邊（EXAFS）：EXAFS反映了吸收原子周圍配位原子的信息，如配位原子種類、鍵長、配位數、無序度等。

     

    二、應用范圍

    同步輻射吸收譜（XAFS）廣泛應用于材料科學、環境科學、生物醫學、化學等領域。

    以下為幾個應用實例：

    1. 材料科學研究：XAFS可以用于研究金屬合金、半導體、陶瓷等材料的組成、結構和性能關系。

    2. 環境科學研究：XAFS可以用于分析污染物質中的有毒元素，如重金屬等，了解其環境行為和生物效應。

    3. 生物醫學研究：XAFS可以用于研究生物大分子（如蛋白質、核酸）的結構和功能，以及金屬離子在生物體中的作用和代謝機制。

    4. 化學研究：XAFS可以用于研究分子和晶體中的原子配位環境、鍵長和鍵角等結構信息。

     

    三、譜圖解析

    1. XANES譜圖解析：通過比較實驗譜與已知標準譜，可以確定吸收原子的價態、軌道占據等信息；此外，通過計算模擬譜，可以進一步揭示原子電子結構的細節。

    2. EXAFS譜圖解析：通過對譜圖進行擬合，可以得到吸收原子周圍的配位原子種類、鍵長、配位數等信息；此外，利用小波變換等方法，可以區分出不同配位原子的距離和種類。

     

    四、優勢

    1. 高靈敏度：同步輻射光源具有很高的亮度和強度，可以對微量元素和低含量元素進行準確測量。

    2. 高分辨率：同步輻射光源具有很高的能量分辨率，可以揭示原子和分子層面的精細結構。

    3. 多元素同時測量：同步輻射吸收譜可以同時測量多種元素的吸收邊，有利于研究復雜樣品中的元素組成和分布。

    4. 無損檢測：同步輻射吸收譜是一種非破壞性分析方法，對樣品的影響較小，適用于珍貴樣品的分析。

     

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    12條評論
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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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