X 光吸收光譜技術 (XAS)
對材料局部結構與電子狀態的元素特異性見解
對材料局部結構與電子狀態的元素特異性見解
X 光吸收光譜技術 (XAS) 是一項強大的分析技術，可用於研究材料的局部原子結構與電子狀態。不同於可揭示長程晶體結構的繞射技術，XAS 可提供個別原子周遭近鄰環境的元素特異性資訊。
因此，XAS 對於研究催化劑、電池電極、奈米材料及功能性氧化物等複雜材料特別有價值。
XAS 廣泛應用於多個專業領域，包括材料科學、化學、物理、環境科學與生物學。傳統上，這些實驗是在同步輻射設施中進行，因為這些設施具備高亮度 X 光源。但這些設施的使用受到限制，且束線使用時段競爭激烈，會耗費寶貴的時間與資源。
透過 Empyrean 等現代實驗室儀器，現在可直接在實驗室中進行 XAS 測量，便利地取得進階化學與結構特性分析。
在 X 光吸收光譜實驗中，會將特定能量的 X 光導向樣品。當入射 X 光的能量與原子中核心電子的結合能量相符時，該電子會被激發至未佔據態，或從原子中逸出。
透過測量能量跨越吸收邊變化時樣品吸收 X 光的強度，即可取得 XAS 光譜。
吸收係數是透過比較有樣品與無樣品時測得的 X 光強度，並套用 Beer–Lambert 定律來判定。
透過在吸收邊周圍範圍內掃描入射 X 光能量，即可記錄詳細的吸收光譜。此光譜中的精細結構包含吸收元素周圍電子結構與原子排列的資訊。
XAS 光譜由兩個主要區域組成，各自提供不同的結構資訊：X 光吸收近邊結構 (XANES) 與延伸 X 光吸收精細結構 (EXAFS)。
請在下方深入瞭解各項內容。
接近吸收邊的區域 (通常在 ~50 eV 以內) 稱為 XANES。
XANES 對以下項目具有高靈敏度：
因此，XANES 特別適合用於研究化學狀態變化與氧化還原過程。
近邊區域之外即為 EXAFS 區域，可延伸至吸收邊以上數百電子伏特。
EXAFS 中觀察到的振盪，來自射出光電子與鄰近原子所散射波之間的干涉。
分析這些振盪可提供以下詳細資訊：
因此，EXAFS 是判定材料局部結構的強大工具，即使在缺乏長程序的系統中亦然。
X 光吸收光譜技術 (XAS) 可讓您對材料中特定元素的局部化學與結構環境取得更深入的見解。
可透過 XAS 取得的關鍵資訊包括：
由於 XAS 具元素特異性，因此即使在複雜混合物或多相材料中，也能選擇性探測個別元素。
同步輻射設施可提供強大的 X 光源，但使用通常受到限制，且實驗必須提前許久排程。
實驗室型 XAS 讓研究人員能夠：
透過 Empyrean XAS，研究人員可直接在自己的實驗室中靈活使用 XAS。
新增局部化學深入解析至您的多功能 X 光平台
XAS 現在僅於 Empyrean 平台提供，讓您無需離開實驗室，即可取得同步輻射等級的見解。 Empyrean 獨特地將進階 X 光繞射 (XRD)、X 光散射、成像及 XAS 整合於單一模組化研究平台。
具備 XAS 功能的 Empyrean 包含：
這項獨特整合讓研究人員能夠從單一儀器平台同時取得結構與電子資訊，包括相鑑定與定量分析
