X射线多晶衍射法-2017年11月.pptVIP

§7.3 X射线多晶衍射法 实验条件: 单色的X射线、多晶样品或粉末样品 7.3.2粉末衍射图的获得 2、衍射仪法 7.3.3粉末衍射的应用 1、物相分析 2、衍射图的指标化 3、晶粒大小的测定 §7.4 电子衍射法简介 7.4.1 电子衍射法与X射线衍射法比较 电子衍射法 X射线衍射法 穿透能力 小于10-4 mm 可达 1 mm以上 散射对象 主要是原子核 主要是电子 研究对象 适宜气体、薄膜 适宜晶体结构 和固体表面结构 适合元素 各种元素 不适合元素H 7.4.2 电子衍射法测定气体分子的几何结构 7.4.3 低能电子衍射法在表面分析中的应用 LEED（Low Energy Electron Diffraction） §7.5 X射线荧光光谱分析 7.5.1 X射线荧光分析方法及应用 2、定量分析 (2) 定量分析方法 3、应用 7.5.2 X射线荧光光谱仪 （1）X射线发生器 （2）分光系统 （3）检测器 （4）记录系统 2、能量色散型X射线荧光光谱仪 *谱学导论 7.3.1特点和原理 ? 角要满足布拉格方程 2dh*k*l*sin ? nh*nk*nl*=n ? n=1,2,3? §7.3 X射线多晶衍射法 常用方法有二种：照相法和衍射仪法 1、照相法 相机为金属圆筒,直径(内径)为 57.3mm,紧贴内壁放置胶片,在圆筒中心轴有样品夹,可绕中心轴旋转,样品位置和中心轴一致。 4R? = 2L 即? = (弧度)＝ (度) 2R=57.3nm? ? = L a, b, c, ?, ?, ? I(2? ) ? ? ? h,k,l §7.3 X射线多晶衍射法 单色X光照射在压成平板的粉末样品Y上，它和计数器由马达，按?和2?角大小的比例由低角度到高角度同步地转动，以保证可能的衍射线进入计数器. [I(2 ?)? ? ] §7.3 X射线多晶衍射法 由粉末衍射图得：I(2?) ? ? ? 各种晶体的谱线有自已特定的位置，数目和强度。 其中更有若干条较强的特征衍射线，可供物相分析。 JCPDS(Joint Committee on Powder Diffrac-tion Standards)(也称 PDF卡Powder Diffration File) dA、dB、dC、dD、dE、dF、dG、dH dB、dC、dA、dD、dE、dF、dG、dH dC、dA、dB、dD、dE、dF、dG、dH §7.3 X射线多晶衍射法 利用粉末样品衍射图确定相应晶面的晶面指面h k l的值(又称米勒指数)就称为指标化。 得到系统消光的信息，从而推得点阵型式，并估计可能的空间群。 立方晶系a = b = c = ao ,? = ? = ? = 90? §7.3 X射线多晶衍射法 ?hkl=B ― b 晶粒大小与衍射峰宽之间满足谢乐(Scherrer)公式: 垂直于晶面 hkl方向的 平均厚度 衍射峰的 半高宽 晶体形状有关的 常数，常取0.89 ?hkl必须进行双线校正和仪器因子校正 实测样品衍射峰半高宽 仪器致宽度 §7.3 X射线多晶衍射法 电子、质子和中子等微观粒子都有波性，它们的射线也会产生衍射现象，亦作测定微观结构的工具。 电子射线波长与速度v有关，根据德布罗意关系式 ?=h/p=h/ =h/ =h/ 10000V电场 ? 电子射线的波长12.3pm §7.4 电子衍射法简介 由于中子穿透能力大，所以用中子衍射法确定晶体中H原子位置就更有效。 §7.4 电子衍射法简介 分子内原子之间的距离和相对取向是固定的，原子之间散射次生波的干涉同样会产生衍射。 原子散射因子Aj近似等于原子序数Zj I?= + （sinRjkS）/RjkS S=（4?/?）sin（?/2） 维尔电子衍射强度公式是： §7.4 电子衍射法简介 例如: 用40000V的电子射线得到CS2蒸气的衍射图，其中强度最大的衍射角分别是2.63o、4.86o、7.08o。已知CS2是对称的直线分子，求C-S键长。 由 实 验 得 S1 = 0.04713pm-1; S2 = 0.08698pm-1; S3 = 0.1265pm-1 由衍射强度公式计算: [ ]