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电子能谱学 第 6 讲 X 射线光电子能谱的应用

电子能谱学 第 6 讲 X 射线光电子能谱的应用. 朱永法 清华大学化学系 2005.10.24. 无机物的鉴定 有机物的鉴定 分析化学应用 表面化学应用 材料研究应用 催化研究应用. 电子材料研究 机械材料研究 薄膜功能材料研究 纳米材料研究应用. XPS 的应用方面. XPS 应用－信息. 利用结合能进行定性分析 利用化学位移进行价态分析 利用强度信息进行定量分析 利用表面敏感性进行深度分布分析 角分辨 XPS 方式 Tougaard 方式 结合离子枪进行深度分布分析 利用小面积或成像 XPS 可进行元素成像分析. 无机物的研究.

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电子能谱学 第 6 讲 X 射线光电子能谱的应用

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Presentation Transcript

  1. 电子能谱学第6讲X射线光电子能谱的应用 朱永法 清华大学化学系 2005.10.24

  2. 无机物的鉴定 有机物的鉴定 分析化学应用 表面化学应用 材料研究应用 催化研究应用 电子材料研究 机械材料研究 薄膜功能材料研究 纳米材料研究应用 XPS的应用方面 清华大学化学系材料与表面实验室

  3. 清华大学化学系材料与表面实验室

  4. XPS应用－信息 • 利用结合能进行定性分析 • 利用化学位移进行价态分析 • 利用强度信息进行定量分析 • 利用表面敏感性进行深度分布分析 角分辨XPS方式 Tougaard方式 • 结合离子枪进行深度分布分析 • 利用小面积或成像XPS可进行元素成像分析 清华大学化学系材料与表面实验室

  5. 无机物的研究 • 定性分析 • 元素定量分析 • 自旋状态（过渡金属，稀土元素） • 分子结构及电子结构分析 • 价态测定 清华大学化学系材料与表面实验室

  6. XPS研究金属元素的自旋状态 八面体，反磁性Co（IIII），d6 四面体Co(+2)，高自旋，d7，s＝1 清华大学化学系材料与表面实验室

  7. 多重裂分研究未成对电子 孤对电子有关 顺磁化合物 清华大学化学系材料与表面实验室

  8. 多重裂分研究未成对电子 多重裂分 辐照损伤 清华大学化学系材料与表面实验室

  9. 结合能与形式电荷的关系 清华大学化学系材料与表面实验室

  10. 氧化态的研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  11. 氧化态的研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  12. 配体的影响 清华大学化学系材料与表面实验室

  13. 无机结构测定 研究基团的位置 元素的化学环境 清华大学化学系材料与表面实验室

  14. XPS研究无机物的价带结构 清华大学化学系材料与表面实验室

  15. 有机物和聚合物研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  16. 有机及聚合物分析特点 • 可能会产生辐照损伤； • 有机溶剂的挥发 • 检测深度要比金属和无机物深，30nm • 一般是不导电的，需要荷电校准 • 可以分辨不同结构的元素 清华大学化学系材料与表面实验室

  17. 清华大学化学系材料与表面实验室

  18. 定性分析元素组成 • 初步判断元素环境 • 依据谱图进行相对含量测定 清华大学化学系材料与表面实验室

  19. XPS定量分析高聚物成份 清华大学化学系材料与表面实验室

  20. 清华大学化学系材料与表面实验室

  21. 清华大学化学系材料与表面实验室

  22. 表面处理对聚合物表面的影响 清华大学化学系材料与表面实验室

  23. 聚合物的表面处理 清华大学化学系材料与表面实验室

  24. 表面处理对C原子环境的影响 清华大学化学系材料与表面实验室

  25. 携上峰信息 清华大学化学系材料与表面实验室

  26. 价带峰信息 清华大学化学系材料与表面实验室

  27. 清华大学化学系材料与表面实验室

  28. 清华大学化学系材料与表面实验室

  29. 催化剂研究 • 催化剂表面元素的定性分析 • 催化剂表面元素的含量分析 • 催化剂表面元素的存在价态分析 • 催化剂失活分析 清华大学化学系材料与表面实验室

  30. 氢还原前后掺Pt TiO2薄膜的Pt 3d谱 氢还原前后掺Pd TiO2薄膜的Pd 3d 谱 清华大学化学系材料与表面实验室

  31. 清华大学化学系材料与表面实验室

  32. 薄膜材料研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  33. 清华大学化学系材料与表面实验室

  34. 纳米材料的合成 清华大学化学系材料与表面实验室

  35. XPS应用－碳物种研究 The XPS C 1s Spectra of C60 film during irradiation of Ar Ion The XPS VB Spectra of C60 film during irradiation of Ar Ion A: C60 film B: weak ion beam C: strong ion beam,30min D: 210 min 清华大学化学系材料与表面实验室

  36. XPS应用－碳物种研究 The XPS C KLL Spectra of C60 film during irradiation of Ar Ion A: C60 B: Spt. 30 min C: spt. 210 min 清华大学化学系材料与表面实验室

  37. The C 1s spectra of Carbon nanotube during irradiation of Ar Ion The XPS VB spectra of carbon nanotube during irradiation of Ar ion beam 清华大学化学系材料与表面实验室

  38. The XAES C KLL spectra of carbon nanotube during irradiation of Ar ion A: graphite B: carbon nanotube c: spt. 30 min D: spt. 210 min 清华大学化学系材料与表面实验室

  39. XAES应用研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  40. XAES和分散图研究F物种 清华大学化学系材料与表面实验室

  41. Cu腐蚀机理研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  42. Cu腐蚀机理研究 清华大学化学系材料与表面实验室

  43. XPS研究单层分散 清华大学化学系材料与表面实验室

  44. 清华大学化学系材料与表面实验室

  45. 清华大学化学系材料与表面实验室

  46. 清华大学化学系材料与表面实验室

  47. XPS研究自组装 清华大学化学系材料与表面实验室

  48. XPS研究深度剖析 清华大学化学系材料与表面实验室

  49. 清华大学化学系材料与表面实验室

  50. High Performance ESCA Depth Profiling 100 Analysis Conditions: 100 um diameter x-ray beam 140 eV Pass Energy Sputtering Conditions: Zalar Rotation 500 V argon 1x1 mm raster Etch rate ~3.2nm/min Data collected at ~1.6 nm intervals Total Run Time = 2.5 hours 90 Ni Cr Ni Cr Si 80 70 60 O 50 Atomic Concentration (%) 40 Cr 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Sputter Depth (nm) 清华大学化学系材料与表面实验室

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