由于X射线吸收精细结构（X—rayabsorption fine structure，XAFS）可以原位探测吸收原子的2～3个邻近配位壳层，获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息，所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析工具，丰富了我们对元素的重要化学...由于X射线吸收精细结构（X—rayabsorption fine structure，XAFS）可以原位探测吸收原子的2～3个邻近配位壳层，获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息，所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析工具，丰富了我们对元素的重要化学性质和反应过程的认识。本文简述了XAFS的基本原理，探讨了样品制备、测试及数据分析等过程需关注的问题，重点综述了应用XAFS研究土壤重金属和营养元素的形态、土壤固一液界面的反应过程和机理，并指出其应用的局限性和未来发展的前景，旨在推动我国XAFS在土壤科学中的应用。由于土壤中界面反应的复杂性，XAFS应结合其他结构分析技术，结构分析技术应结合宏观数据和计算机模拟，土壤学应与其他学科交叉、融合，只有这样，才有可能在时间和空间尺度上阐明土壤组分在环境界面上的复杂反应过程和机理。展开更多
为了利用X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS)谱学技术开展热化学反应动力学研究,在上海光源X射线吸收精细结构谱学线站(BL14W1)开展了时间分辨热化学原位XAFS方法的研究。采用自主研制的数据采集设备解决了时间分...为了利用X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS)谱学技术开展热化学反应动力学研究,在上海光源X射线吸收精细结构谱学线站(BL14W1)开展了时间分辨热化学原位XAFS方法的研究。采用自主研制的数据采集设备解决了时间分辨XAFS技术中不同类型信号同步触发和同步采集的问题,实现了数据间的精准匹配。在单色器转速为720"/s、数据采集设备采样率为2MS/s、数据长度为1200eV的条件下,获得了一个9.6s的Cu标样的数据谱,通过与常规XAFS数据和标准XAFS数据进行对比,结果表明本文得到的时间分辨XAFS实验系统具有良好的准确性、分辨率和信噪比。在此基础上,进一步结合线站自主研制的原位装置开展了时间分辨热化学原位XAFS方法,并利用高温常压原位装置开展了CuO还原为金属Cu的验证性实验。在230℃恒温氢气气氛下30min内观测到Cu吸收边能量逐渐向低能量处偏移,同时它位于8998eV的主峰强度逐渐减弱并且劈裂为双峰结构,出现明显的金属Cu的特征。实验结果表明此方法达到了捕获物质动态演化过程的预期目的,在拓展XAFS谱学实验平台的同时,为热化学反应的动力学过程研究提供了一种强大的实验手段。展开更多
文摘由于X射线吸收精细结构（X—rayabsorption fine structure，XAFS）可以原位探测吸收原子的2～3个邻近配位壳层，获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息，所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析工具，丰富了我们对元素的重要化学性质和反应过程的认识。本文简述了XAFS的基本原理，探讨了样品制备、测试及数据分析等过程需关注的问题，重点综述了应用XAFS研究土壤重金属和营养元素的形态、土壤固一液界面的反应过程和机理，并指出其应用的局限性和未来发展的前景，旨在推动我国XAFS在土壤科学中的应用。由于土壤中界面反应的复杂性，XAFS应结合其他结构分析技术，结构分析技术应结合宏观数据和计算机模拟，土壤学应与其他学科交叉、融合，只有这样，才有可能在时间和空间尺度上阐明土壤组分在环境界面上的复杂反应过程和机理。
文摘为了利用X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS)谱学技术开展热化学反应动力学研究,在上海光源X射线吸收精细结构谱学线站(BL14W1)开展了时间分辨热化学原位XAFS方法的研究。采用自主研制的数据采集设备解决了时间分辨XAFS技术中不同类型信号同步触发和同步采集的问题,实现了数据间的精准匹配。在单色器转速为720"/s、数据采集设备采样率为2MS/s、数据长度为1200eV的条件下,获得了一个9.6s的Cu标样的数据谱,通过与常规XAFS数据和标准XAFS数据进行对比,结果表明本文得到的时间分辨XAFS实验系统具有良好的准确性、分辨率和信噪比。在此基础上,进一步结合线站自主研制的原位装置开展了时间分辨热化学原位XAFS方法,并利用高温常压原位装置开展了CuO还原为金属Cu的验证性实验。在230℃恒温氢气气氛下30min内观测到Cu吸收边能量逐渐向低能量处偏移,同时它位于8998eV的主峰强度逐渐减弱并且劈裂为双峰结构,出现明显的金属Cu的特征。实验结果表明此方法达到了捕获物质动态演化过程的预期目的,在拓展XAFS谱学实验平台的同时,为热化学反应的动力学过程研究提供了一种强大的实验手段。
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