XAFS(全称是X-ray Absorption FineStructure),即X射线吸收精细结构谱,是用于描绘局部结构Zui强有力的工具之一。在此技术中,我们将X射线能量调整至与所研究的元素中内电子层一致,再用于探测样品,然后监测吸收的X射线数量与其能量的函数关系。如果采用足够的jingque度,光谱会展现出小的振荡,那是局部环境对目标元素基本吸收概率影响的结果。从光谱中,我们还能得到吸收原子与邻近原子的间距、这些原子的数量和类型以及吸收元素的氧化状态,这些都是确定局部结构的参数。通过选择不同能量的X射线,我们可以获得样品中所有元素的此类信息。
同步辐射吸收谱是一种基于X射线吸收的谱学技术,当同步辐射光源照射到样品上时,样品中的原子会吸收能量,产生电子跃迁。XAFS主要包括两个部分:近边区(XANES,X-rayAbsorption Near-Edge Structure)和扩展边(EXAFS,Extended X-ray AbsorptionFine Structure)。
1.近边区(XANES):XANES反映了原子吸收边的精细结构,可以提供吸收原子的电子结构信息,如价态、对称性、轨道占据等。
2. 扩展边(EXAFS):EXAFS反映了吸收原子周围配位原子的信息,如配位原子种类、键长、配位数、无序度等。
应用范围
同步辐射吸收谱(XAFS)广泛应用于材料科学、环境科学、生物医学、化学等领域。
以下为几个应用实例:
1. 材料科学研究:XAFS可以用于研究金属合金、半导体、陶瓷等材料的组成、结构和性能关系。
2. 环境科学研究:XAFS可以用于分析污染物质中的有毒元素,如重金属等,了解其环境行为和生物效应。
3.生物医学研究:XAFS可以用于研究生物大分子(如蛋白质、核酸)的结构和功能,以及金属离子在生物体中的作用和代谢机制。
4. 化学研究:XAFS可以用于研究分子和晶体中的原子配位环境、键长和键角等结构信息。