原理:X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射,主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅,这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用,从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加,互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。
公式:满足衍射条件,可应用布拉格公式:2dsinθ=nλ
应用:已知波长的X射线来测量θ角,从而计算出晶面间距d,这是用于X射线结构分析;另一个是应用已知d的晶体来测量θ角,从而计算出特征X射线的波长,进而可在已有资料查出试样中所含的元素。
首先简单说下原理—— 角度θ为布拉格角或称为掠射角。
关于XRD的测量原理比较复杂,要知道晶体学和X射线知识。简单的来说(对粉末多晶):当单色X射线照射到样品时,若其中一个晶粒的一组面网(hkl)取向和入射线夹角为θ,满足衍射条件,则在衍射角2θ(衍射线与入射X射线的延长线的夹角)处产生衍射。
但在实际应用中,我们只需用仪器做出XRD图谱,然后根据pdf卡片来知道所测物质的种类,和结构。pdf卡片是X射线衍射化学分析联合会建立的物质的衍射数据库。
他们制备了大量的物质,使用者只要把自己的图谱和标准图谱对比就能知道自己的物质种类及结构。随着计算机技术的发展,现在都是通过导入研究者测试得到的XRD图谱,电脑软件(如Jade)通过匹配度寻找与之比配的pdf卡片,很方便。
在XRD中,不仅可以定性得到物质的种类,相结构。而且可以通过谢乐公式得到晶粒尺寸以及通过精修手段得到晶胞常数。
实际操作过程中,一般都能得到一个XRD的测试图谱,在你尽可能提供多的信息情况下,比如物相的制备方法,所包含的元素等,与标准卡片对比,找到跟你XRD图谱一样的标准图谱,再分析,当然得到的结果中可能有多种物相,那样你就得根据你图谱上的峰的位置一条一条地去找卡片库,匹配,然后就OK了。
我一本正经地胡说一下吧。
1。先确定粉末衍射谱对应的结晶相是否是单一物相,可能的话测个DSC或测熔点加以确定。
如果不是单一物相则不可能用一张PDF卡片对上衍射谱所有峰。 2。
1。如果是多物相,应先做元素分析(XRF、XPS、ICP-AES或EDS)确定具体元素组成,再通过元素组合方式进行检索,将总粉末衍射谱分解成多物相的组合谱(可先定性后定量),使各峰均有归属; 2。
2。如果结晶相是单一物相,排除检索方法应用不当情况,找不到相应的标准卡片可能有多方面原因,比如标准卡片库不全、测量误差过大、物相是合金或固溶体、新物相等等。
假如的确是新物相且是单一物相,知道具体的元素组成原则上可以通过Rietveld拟合精修解出新物相的结构,但要求数据有较高的质量和软件。 高版本的MDI Jade Plus有Rietveld拟合精修模块。
3。即使是新物相并且可以用Jade分析出其晶体结构,你也不能制作一个新的PDF卡片,因为PDF卡片是由ICDD审定发布的!你只能用MDI Jade等商业软件在标准卡片库外建一个所谓的用户自定义子卡片库,给你的物相起个卡片号,供自我安慰而已。
不过你可以向ICDD提供相关资料申请审核,如果能通过则有可能收录到新的PDF卡片库中,那样就有了正式卡片号成为新的PDF卡片了。
1,用途不同。
XRD是x射线衍射光谱,(X-ray diffraction analysis)是用于测定晶体的结构的,而XRF是x射线荧光发射谱,(X-ray fluorescence analysis)主要用于元素的定性、定量分析的,一般测定原子序数小于Na的元素,定量测定的浓度范围是常量、微量、痕量。 2,原理上的差别:XRD是以X射线的相干散射为基础,以布拉格公式2d sinθ=nλ、晶体理论、倒易点阵厄瓦尔德图解为主要原理的; XRF则是以莫斯莱定律(1/λ)1/2=k(Z-S),k,S是与线性有关的常数。
因此,得出不同元素具有不同的X射线(即特征线)为基础对元素定性、定量分析的。
怎么通过XRD图谱判断是什么物质
角度θ为布拉格角或称为掠射角.关于XRD的测量原理比较复杂,要知道晶体学和X射线知识.简单的来说(对粉末多晶):当单色X射线照射到样品时,若其中一个晶粒的一组面网(hkl)取向和入射线夹角为θ,满足衍射条件,则在衍射角2θ(衍射线与入射X射线的延长线的夹角)处产生衍射.
但在实际应用中,我们只需用仪器做出XRD图谱,然后根据pdf卡片来知道所测物质的种类,和结构.pdf卡片是X射线衍射化学分析联合会建立的物质的衍射数据库.他们制备了大量的物质,使用者只要把自己的图谱和标准图谱对比就能知道自己的物质种类及结构.随着计算机技术的发展,现在都是通过导入研究者测试得到的XRD图谱,电脑软件(如Jade)通过匹配度寻找与之比配的pdf卡片,很方便.
在XRD中,不仅可以定性得到物质的种类,相结构.而且可以通过谢乐公式得到晶粒尺寸以及通过精修手段得到晶胞常数.
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