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2025-01-21 09:32:41瞬態(tài)吸收譜: 瞬態(tài)吸收譜是一種研究物質(zhì)激發(fā)態(tài)性質(zhì)的光譜技術(shù)。它通過(guò)觀察物質(zhì)在受到短脈沖激光激發(fā)后，對(duì)探測(cè)光的吸收隨時(shí)間的變化，來(lái)揭示物質(zhì)內(nèi)部電子態(tài)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于化學(xué)、物理、生物等領(lǐng)域，是研究光化學(xué)反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)移、電荷分離等過(guò)程的重要手段。通過(guò)瞬態(tài)吸收譜，可以獲得激發(fā)態(tài)的壽命、能級(jí)結(jié)構(gòu)等信息，為理解物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)提供關(guān)鍵線索。

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激光閃光光解系統(tǒng)（納秒瞬態(tài)吸收）NanoFly激光誘導(dǎo)熒光（

東譜科技（廣州）有限責(zé)任公司 41
2024-06-07
瞬態(tài)吸收譜激光誘導(dǎo)熒光納秒瞬態(tài)吸收

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瞬態(tài)吸收譜問(wèn)答

2024-12-24 17:45:14瞬態(tài)吸收光譜儀能測(cè)什么，瞬態(tài)吸收光譜分析: 瞬態(tài)吸收光譜儀能測(cè)什么？瞬態(tài)吸收光譜儀作為一種先進(jìn)的光譜分析儀器，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。它能夠精確測(cè)量光在樣品中的吸收變化，從而為研究和開發(fā)提供重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文將深入探討瞬態(tài)吸收光譜儀的功能及其在不同研究領(lǐng)域中的應(yīng)用，幫助讀者更好地理解這一儀器的優(yōu)勢(shì)與重要性。瞬態(tài)吸收光譜儀的基本原理瞬態(tài)吸收光譜儀主要通過(guò)激發(fā)樣品并測(cè)量光吸收隨時(shí)間的變化來(lái)研究材料的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。通常，激光或其他強(qiáng)光源被用來(lái)激發(fā)樣品，使其從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。隨后，通過(guò)檢測(cè)樣品在不同時(shí)間點(diǎn)的吸光度變化，分析樣品中的分子或電子態(tài)如何隨時(shí)間變化。這種方法不僅能夠捕捉到快速的物理過(guò)程，還能揭示材料內(nèi)部的能量傳遞、電子轉(zhuǎn)移等重要信息。瞬態(tài)吸收光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域光電材料研究瞬態(tài)吸收光譜儀在光電材料研究中有著廣泛應(yīng)用，尤其是在太陽(yáng)能電池、光敏材料以及發(fā)光二極管（LED）的開發(fā)中。通過(guò)分析光激發(fā)后材料的瞬態(tài)吸收變化，研究人員可以獲得關(guān)于材料載流子動(dòng)力學(xué)、載流子復(fù)合和傳輸?shù)戎匾獢?shù)據(jù)，從而優(yōu)化材料性能。生物化學(xué)研究在生物化學(xué)領(lǐng)域，瞬態(tài)吸收光譜儀常用于研究酶催化反應(yīng)、蛋白質(zhì)折疊過(guò)程以及分子間相互作用。例如，通過(guò)對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)的吸光度變化進(jìn)行分析，科學(xué)家可以揭示蛋白質(zhì)在不同環(huán)境下的構(gòu)象變化和動(dòng)態(tài)行為。這種方法對(duì)于新藥的開發(fā)和生物標(biāo)志物的篩選具有重要意義。激光與光物理在激光技術(shù)和光物理研究中，瞬態(tài)吸收光譜儀被用來(lái)研究激光與物質(zhì)的相互作用、光子與電子的耦合效應(yīng)等現(xiàn)象。通過(guò)測(cè)量激光照射下樣品的瞬態(tài)吸收特性，研究人員可以探討材料的非線性光學(xué)性質(zhì)以及激光引發(fā)的瞬態(tài)現(xiàn)象，如光子漂移和光致發(fā)光等。化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)制常常需要通過(guò)瞬態(tài)吸收光譜儀進(jìn)行研究。特別是在研究快速反應(yīng)過(guò)程（如氣相化學(xué)反應(yīng)和液相反應(yīng)）時(shí)，瞬態(tài)吸收光譜儀能夠?qū)崟r(shí)捕捉到反應(yīng)中間產(chǎn)物的生成與轉(zhuǎn)化。通過(guò)對(duì)吸收峰的時(shí)域變化進(jìn)行定量分析，可以為理解反應(yīng)機(jī)制、設(shè)計(jì)新型催化劑提供理論支持。瞬態(tài)吸收光譜儀的優(yōu)勢(shì) 瞬態(tài)吸收光譜儀具有其他傳統(tǒng)光譜技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。它能夠?qū)崟r(shí)捕捉到材料在激發(fā)后的極短時(shí)間內(nèi)的行為，能夠研究那些持續(xù)時(shí)間從納秒到皮秒級(jí)別的快速過(guò)程。瞬態(tài)吸收光譜具有高靈敏度和高時(shí)間分辨率，可以在低濃度、微小變化的情況下進(jìn)行測(cè)量。瞬態(tài)吸收光譜儀能夠同時(shí)探測(cè)多個(gè)吸收通道，提供豐富的多維數(shù)據(jù)，幫助研究人員全面理解樣品的特性。結(jié)語(yǔ) 瞬態(tài)吸收光譜儀通過(guò)高時(shí)間分辨率和極高靈敏度的優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)科研領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。從光電材料的性能提升到生物分子動(dòng)力學(xué)的研究，再到化學(xué)反應(yīng)機(jī)制的解析，它都為科學(xué)研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，瞬態(tài)吸收光譜儀有望在更廣泛的應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，推動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。

2024-12-24 17:45:14瞬態(tài)光譜儀測(cè)什么的，瞬態(tài)吸收光譜儀價(jià)格: 瞬態(tài)光譜儀測(cè)什么的瞬態(tài)光譜儀是一種先進(jìn)的分析工具，廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域，主要用于研究物質(zhì)在極短時(shí)間內(nèi)的光譜特性。這種儀器能夠捕捉和分析材料在激發(fā)狀態(tài)下的瞬時(shí)光譜變化，從而揭示其動(dòng)態(tài)行為和物質(zhì)特性。本文將深入探討瞬態(tài)光譜儀的工作原理、應(yīng)用領(lǐng)域及其測(cè)量?jī)?nèi)容，為讀者提供全面的了解。瞬態(tài)光譜儀的工作原理瞬態(tài)光譜儀的核心在于其能夠以極高的時(shí)間分辨率捕捉光譜數(shù)據(jù)。其基本原理是通過(guò)激發(fā)光源（如激光）照射樣品，使樣品中的電子躍遷至激發(fā)態(tài)，隨后在短時(shí)間內(nèi)釋放能量返回基態(tài)。釋放的能量以光的形式發(fā)射，瞬態(tài)光譜儀通過(guò)探測(cè)這些光信號(hào)，記錄其波長(zhǎng)和強(qiáng)度變化。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究人員可以獲得有關(guān)物質(zhì)的能級(jí)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)行為以及相互作用的信息。瞬態(tài)光譜儀的測(cè)量?jī)?nèi)容瞬態(tài)光譜儀能夠測(cè)量多種光譜特性，包括熒光光譜、吸收光譜和拉曼光譜等。具體而言，它可以測(cè)量以下幾種內(nèi)容：熒光壽命：通過(guò)分析熒光信號(hào)隨時(shí)間的衰減，瞬態(tài)光譜儀可以準(zhǔn)確測(cè)定熒光壽命，這是研究分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移和化學(xué)反應(yīng)速率的重要參數(shù)。光譜分布：瞬態(tài)光譜儀能夠捕捉到材料在不同波長(zhǎng)下的瞬時(shí)光譜分布。這對(duì)于研究材料的能帶結(jié)構(gòu)和光電特性至關(guān)重要。瞬態(tài)吸收：通過(guò)對(duì)激發(fā)光源發(fā)出的瞬態(tài)信號(hào)的分析，儀器能夠檢測(cè)到樣品在特定波長(zhǎng)下的吸收變化，這有助于揭示物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)：瞬態(tài)光譜儀可以研究激發(fā)態(tài)分子的動(dòng)力學(xué)行為，分析其在激發(fā)后發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移、反應(yīng)和解離等過(guò)程。瞬態(tài)光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域瞬態(tài)光譜儀在多個(gè)領(lǐng)域中都有重要應(yīng)用。在化學(xué)研究中，科學(xué)家們利用該儀器探究反應(yīng)機(jī)制、動(dòng)力學(xué)和分子間相互作用。在材料科學(xué)領(lǐng)域，瞬態(tài)光譜儀被用于開發(fā)新材料，特別是在光電材料和催化劑的研究中。該儀器在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用也日益增加，包括藥物開發(fā)和生物成像技術(shù)的優(yōu)化。結(jié)論瞬態(tài)光譜儀作為一種高效的分析工具，憑借其的時(shí)間分辨率和廣泛的測(cè)量能力，已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)研究中的不可或缺的設(shè)備。通過(guò)對(duì)其工作原理及應(yīng)用領(lǐng)域的深入了解，我們可以更好地利用瞬態(tài)光譜儀進(jìn)行科學(xué)探索。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，瞬態(tài)光譜儀的應(yīng)用范圍將更加廣泛，對(duì)新材料的開發(fā)和科學(xué)研究的推動(dòng)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

2024-12-24 17:45:14進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀哪家好，瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)熒光光譜儀: 進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀哪家好？隨著科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的不斷發(fā)展，瞬態(tài)熒光光譜儀作為一種重要的光譜分析工具，已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、材料科學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。選擇一款性能優(yōu)異、技術(shù)先進(jìn)的進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀，對(duì)于科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)實(shí)驗(yàn)室以及高等院校的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，至關(guān)重要。本文將探討如何選購(gòu)進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀，介紹目前市場(chǎng)上各大品牌的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，幫助用戶做出更為理性的選擇。瞬態(tài)熒光光譜儀是一種能夠分析分子或材料在特定激發(fā)條件下，經(jīng)過(guò)瞬態(tài)發(fā)光信號(hào)的變化來(lái)揭示其物理和化學(xué)性質(zhì)的儀器。相比傳統(tǒng)的熒光光譜儀，瞬態(tài)熒光光譜儀能夠捕捉到更加細(xì)致的時(shí)間分辨數(shù)據(jù)，使得對(duì)于復(fù)雜樣品的分析更為，尤其適用于測(cè)量短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的熒光衰減現(xiàn)象。這一技術(shù)在生物成像、藥物篩選以及納米技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在選購(gòu)進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀時(shí)，首先需要關(guān)注儀器的時(shí)間分辨率。高時(shí)間分辨率能夠更準(zhǔn)確地捕捉樣品的熒光衰減過(guò)程，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。目前市面上的瞬態(tài)熒光光譜儀時(shí)間分辨率普遍較高，部分品牌甚至能夠達(dá)到皮秒級(jí)別，這對(duì)于快速反應(yīng)時(shí)間要求較高的實(shí)驗(yàn)尤為重要。儀器的靈敏度也是選購(gòu)過(guò)程中必須考慮的因素之一。靈敏度高的儀器能夠檢測(cè)到微弱的熒光信號(hào)，尤其是在樣品濃度較低的情況下，能夠有效避免由于信號(hào)弱而導(dǎo)致的分析誤差。因此，選擇一款靈敏度高、信噪比優(yōu)異的儀器是提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。品牌和技術(shù)支持也是選購(gòu)進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀時(shí)不可忽視的因素。市場(chǎng)上知名的進(jìn)口品牌，如Horiba Scientific、Edinburgh Instruments、PicoQuant等，都具有多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并提供優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支持和售后服務(wù)。這些品牌的瞬態(tài)熒光光譜儀在范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，且不斷推陳出新，采用了先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，確保了儀器的穩(wěn)定性和耐用性。因此，選擇這些品牌的儀器能夠有效保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性。除了技術(shù)參數(shù)和品牌選擇外，價(jià)格也是消費(fèi)者在選購(gòu)時(shí)需要考慮的因素。雖然進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀的價(jià)格普遍較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，其高效的性能和可靠的穩(wěn)定性往往能夠帶來(lái)更高的實(shí)驗(yàn)效率和更準(zhǔn)確的研究結(jié)果。尤其是在科研領(lǐng)域，高端的儀器投入通常會(huì)帶來(lái)更為顯著的回報(bào)。因此，在選擇時(shí)要綜合考慮性價(jià)比，而非單純的低價(jià)。值得注意的是，進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀的應(yīng)用廣泛，適用于多種領(lǐng)域，包括但不限于生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)等。在具體選擇時(shí)，用戶應(yīng)根據(jù)自身的研究方向和實(shí)驗(yàn)需求，選擇適合自己實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡男吞?hào)和配置。例如，如果是進(jìn)行納米顆粒的熒光研究，則可能需要選擇具有高分辨率和多通道分析功能的型號(hào)。進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀的選購(gòu)是一個(gè)綜合考慮多方面因素的過(guò)程。用戶在選擇時(shí)不僅需要關(guān)注儀器的技術(shù)參數(shù)，如時(shí)間分辨率、靈敏度等，還應(yīng)考慮品牌的信譽(yù)度、技術(shù)支持以及性價(jià)比等因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，進(jìn)口瞬態(tài)熒光光譜儀將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，而選擇合適的儀器將直接影響到科研成果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)效率。

2023-03-06 13:58:31鋰電正極材料新進(jìn)展！臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀easyXAFS提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐: 鋰離子電池（LIBs）是電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿?lái)源，同時(shí)在電網(wǎng)儲(chǔ)能方面顯示出巨大的應(yīng)用前景。然而，對(duì)于其材料的能量密度、功率和安全性等方面的研究并未得到真正的完善。近期研究表明，富鋰無(wú)序巖鹽(DRS)體系是非常有前途的材料之一，如富鋰-過(guò)渡金屬(TM)氧氟化物就表現(xiàn)出巨大潛力。但DRS正極材料的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是容量衰退明顯。例如電極材料和電解質(zhì)之間的副反應(yīng)，導(dǎo)致容量下降和循環(huán)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化；錳基尖晶石中觀察到Mn從陰極溶解并隨后遷移到陽(yáng)極，造成容量衰退；較高的充電電壓可以觸發(fā)氧化還原反應(yīng)形成二氧化碳，導(dǎo)致不可逆的O損失和降解。為了解決該問(wèn)題，研究人員發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)替換初始部分的過(guò)渡金屬來(lái)穩(wěn)定DRS氧氟相。近期，Maximilian Fichtner課題組采用機(jī)械化學(xué)球磨法合成了錳基無(wú)序巖鹽氧氟化物L(fēng)i2Mn1?xVxO2F(0≤x≤0.5)作為鋰離子電池正極材料，分析了部分釩取代對(duì)樣品性能的影響，重點(diǎn)研究了樣品的電化學(xué)性能。為了確定合成材料中Mn和V的氧化狀態(tài)，作者利用美國(guó)臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀easyXAFS進(jìn)行了X射線吸收光譜分析。該系統(tǒng)，擺脫了同步輻射光源的束縛，在實(shí)驗(yàn)室中提供了一套媲美同步輻射光源數(shù)據(jù)的表征技術(shù)，包括X射線吸收光譜(XAFS)和X射線發(fā)射光譜(XES)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)元素化學(xué)價(jià)態(tài)、局部配位結(jié)構(gòu)以及自旋態(tài)的多重互補(bǔ)信息的獲取，為闡明電化學(xué)性能的改善機(jī)理提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。圖1. 美國(guó)臺(tái)式X射線吸收譜儀系統(tǒng)easyXAFS300+ 圖2a是Li2MnO2F (LMOF)和Li2Mn0.5V0.5O2F (LMVOF)的Mn K邊XANES光譜，并與各種錳氧化態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行對(duì)比。從MnO金屬到MnIVO2，隨著氧化狀態(tài)的增加，吸收邊逐漸向高能量移動(dòng)。兩種LMOF樣品（正常和高溫）都接近MnIII2O3的吸收邊，表明Mn的平均氧化態(tài)為3+。相反，LMVOF接近MnIIO的+2氧化態(tài)。因此，與所使用的前驅(qū)體相比，Mn氧化態(tài)未發(fā)生變化，而且熱處理對(duì)氧化態(tài)無(wú)任何影響。此外，兩個(gè)LMVOF樣品中V K邊的能量位置均位于VIII2O3和VIVO2之間，如圖2b所示，V的邊前鋒與1s→3d轉(zhuǎn)變有關(guān)，在兩個(gè)LMVOF樣品的邊前鋒不同，表明其DRS結(jié)構(gòu)中六配位V-O（F）發(fā)生局部畸變，p-d軌道雜化使得1s→3d躍遷成為可能。邊前峰的強(qiáng)度反映了偏離中心對(duì)稱性的程度，在HT-LMVO中變?nèi)醯倪吳颁h表明熱處理減輕了局部畸變。如圖2c所示，擬合的邊前峰中心隨V的氧化態(tài)增加向高能偏移，兩個(gè)LMVOF都接近VIII2O3的邊前鋒位置，表明平均氧化態(tài)為3+。因此，從Mn和V的K 邊光譜可以看出，在高能球磨過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，可以認(rèn)為合成的化合物保持了起始前驅(qū)體的價(jià)態(tài)。圖2. (a) LM(V)OF的歸一化Mn K邊XANES譜; (b)LMVOF的歸一化V K邊XANES譜。插圖為邊前區(qū)。(c)線性+洛倫茲基線函數(shù)的高斯峰值模型對(duì)LMVOF進(jìn)行邊前區(qū)擬合。V2O3、VO2和V2O5采用相同的擬合方法。圖3為測(cè)得的Mn K邊X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（XAFS）光譜。如圖3a所示，原始的LMOF、以及經(jīng)20個(gè)循環(huán)的LMOF和HT-LMOF XANES光譜與Mn2O3的吸收邊能量一致。這表明Mn3+處于放電/鋰化狀態(tài)，與原始LMOF（圖3）和前20個(gè)循環(huán)的錳可逆的氧化還原反應(yīng)類似。如圖3b所示，雖然兩個(gè)循環(huán)的電極都表現(xiàn)出比原始材料更高的振幅，但擴(kuò)展邊（EXAFS）數(shù)據(jù)的傅里葉變換證實(shí)了他們相同的局域配位，這表明循環(huán)后局部無(wú)序化降低。在HT-LMOF_20C中，觀察到第一和第二配位殼的傅里葉變換峰振幅略高，這表明熱處理減少了局部無(wú)序化現(xiàn)象。對(duì)第一個(gè)Mn-O/F和第二個(gè)Mn-Mn配位殼進(jìn)行了殼擬合（表2）。對(duì)于HT-LMOF來(lái)說(shuō)，Mn-O/F的原子間距離變大，Mn-Mn的配位鍵長(zhǎng)略有增加?？梢酝茢?，熱處理有助于提高球磨化合物的對(duì)稱性并減少缺陷，但也可能影響結(jié)構(gòu)中的局部氟化程度。圖3. 原始LMOF、以及LMOF及HT LMOF 20個(gè)循環(huán)后的Mn k邊XAFS光譜。(a)標(biāo)準(zhǔn)物的XANES; (b) EXAFS的傅里葉變換，原始LMOF (c和d)、原始LMOF_20C (e和f)和HT-LMOF_20C (g和h) 的R空間殼層擬合；k3加權(quán)χ(k), dk = 1。圖4為放電狀態(tài)下HT-LMVOF電極的V和Mn K-邊XANES光譜。Mn K-邊略向高能量移動(dòng)，表明Mn氧化態(tài)的升高。此外，V的 K 邊出現(xiàn)明顯的吸收邊偏移和顯著的邊前鋒強(qiáng)度增加，表明V的平均氧化態(tài)已經(jīng)從3+增加到4+。因此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)，V和Mn都被輕微氧化，尤其是Mn的氧化態(tài)，這可能是受到Mn溶解的影響。圖4. 放電狀態(tài)下，(a) LMVOF_20C電極的V和Mn 的K邊XANES光譜。臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀-XAFS/XES測(cè)試數(shù)據(jù)展示：XAFS for 3d-transition metalseasyXAFS硬x射線能譜儀具有寬的能量范圍，可以測(cè)量從Ti到Zn的所有三維過(guò)渡金屬的高質(zhì)量XANES和EXAFS。這些元素在從電池到催化、環(huán)境修復(fù)等現(xiàn)代研究的關(guān)鍵領(lǐng)域關(guān)重要。Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES & XES Kβ data用easyXAFS300+測(cè)量了Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES 譜圖及 Fe XES Kβ數(shù)據(jù)，分別提供元素價(jià)態(tài)及自旋態(tài)的數(shù)據(jù)支撐。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372。Cu EXAFSeasyXAFS光譜儀探測(cè)了Cu K-edge X射線近邊吸收譜（XANES）。實(shí)現(xiàn)材料元素價(jià)態(tài)及配位結(jié)構(gòu)的解析對(duì)MOFs材料的性能及機(jī)理研究尤為重要。J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 4515?4521Ni EXAFSeasyXAFS硬x射線光譜儀擁有與同步加速器匹配的高能量分辨率。實(shí)現(xiàn)對(duì)Ni近邊區(qū)XANES和擴(kuò)展邊區(qū)EXAFS的高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 14432–14443Fe EXAFS高性能Fe K-edge 擴(kuò)展邊到k = 14 ?，樣品為Fe金屬箔。EXAFS提供了對(duì)局部結(jié)構(gòu)和配位環(huán)境的數(shù)據(jù)測(cè)量。NMC Ni K-edge高性能NMC 442和NMC 811電池電極的Ni K-edge XANES譜圖。Ni K-edge位置的變化反映了不同NMC組成導(dǎo)致Ni氧化態(tài)的變化。J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 050532Co K-edge Rapid XANESeasyXAFS硬x射線光譜儀能夠與同步加速器匹配的能量分辨率高質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集。優(yōu)異的性能可以在幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)。這使得在短時(shí)間內(nèi)收集大數(shù)據(jù)集以及實(shí)時(shí)跟蹤反應(yīng)過(guò)程成為可能。Pr L3-edge XANESPr2O3和Pr6O11的L3邊XANES數(shù)據(jù)表明對(duì)Pr氧化狀態(tài)變化的敏感性。用easyXAFS300光譜儀測(cè)量。V XANES利用臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀獲得了V k邊的邊前及近邊結(jié)構(gòu)譜圖，揭示了引入Al3+后，VOH的結(jié)構(gòu)變化及充放電過(guò)程中的有利作用。Nano Energy, 2020, 70, 104519Cr Kα XES用easyXAFS光譜儀測(cè)量了不同氧化態(tài)的Cr Kα X射線，兼具高能量分辨率及X射線熒光的高靈敏度。Anal. Chem. 2018, 90, 11, 6587–6593V EXAFSV K-edge EXAFS顯示了easyXAFS譜儀與同步輻射光源相匹配的高k值下的優(yōu)異表現(xiàn)。Fe Oxide XANES data用easyx150光譜儀測(cè)量Fe和Fe(III) [Fe2O3]的Fe K-edge，利用XANES對(duì)氧化態(tài)差異進(jìn)行表征。Ti\Mn XANES dataeasyXAFS譜儀獲取Ti元素和Mn元素的價(jià)態(tài)變化，進(jìn)一步驗(yàn)證了高價(jià)Ti離子和部分F離子替代后策略背后的作用機(jī)理。Chem. Mater. 2021, 33, 21, 8235–824Mn&Fe EXAFSeasyXAFS譜儀獲取Ti元素和Mn元素的XANES和EXAFS譜圖，解析化學(xué)價(jià)態(tài)及局部配位結(jié)構(gòu)。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372Fe oxide XES(low weight %)Fe Kβ 光譜測(cè)量濃度低0.25 wt. %，測(cè)量時(shí)間僅為4分鐘。X射線發(fā)射譜XES非常適合于低元素濃度。XES-Se VTC 在easyXES150光譜儀上對(duì)金屬Se和Na2SeO4的價(jià)帶→核心的XES測(cè)量。12639 eV處出現(xiàn)的附加峰反映了Na2SeO4中硒價(jià)電子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)的變化，這可能是由于與氧的軌道混合所致。XES- Ni VTC用easyXAFS光譜儀測(cè)量了不同化合物的Ni Kβ XES，在高能量分辨率下，顯示了對(duì)X射線熒光的靈敏度。Adv. Mater. 2021, 2101259【參考文獻(xiàn)】[1]. Synthesis and Structure Stabilization of Disordered Rock Salt Mn/V-Based Oxyfluorides as Cathode Materials for Li-Ion Batteries. Iris Blumenhofer, Yasaman Shirazi Moghadam, Abdel El Kharbachi, Yang Hu, Kai Wang, and Maximilian Fichtner. ACS Materials Au, DOI: 10.1021/acsmaterialsau.2c00064

2023-02-23 14:24:29鋰電正極材料新進(jìn)展！臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀easyXAFS提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐: 引言：鋰離子電池（LIBs）是電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿?lái)源，同時(shí)在電網(wǎng)儲(chǔ)能方面顯示出巨大的應(yīng)用前景。然而，對(duì)于其材料的能量密度、功率和安全性等方面的研究并未得到真正的完善。近期研究表明，富鋰無(wú)序巖鹽(DRS)體系是非常有前途的材料之一，如富鋰-過(guò)渡金屬(TM)氧氟化物就表現(xiàn)出巨大潛力。但DRS正極材料的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是容量衰退明顯。例如電極材料和電解質(zhì)之間的副反應(yīng)，導(dǎo)致容量下降和循環(huán)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化；錳基尖晶石中觀察到Mn從陰極溶解并隨后遷移到陽(yáng)極，造成容量衰退；較高的充電電壓可以觸發(fā)氧化還原反應(yīng)形成二氧化碳，導(dǎo)致不可逆的O損失和降解。為了解決該問(wèn)題，研究人員發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)替換初始部分的過(guò)渡金屬來(lái)穩(wěn)定DRS氧氟相。進(jìn)展概述近期，Maximilian Fichtner課題組采用機(jī)械化學(xué)球磨法合成了錳基無(wú)序巖鹽氧氟化物L(fēng)i2Mn1?xVxO2F(0≤x≤0.5)作為鋰離子電池正極材料，分析了部分釩取代對(duì)樣品性能的影響，重點(diǎn)研究了樣品的電化學(xué)性能。為了確定合成材料中Mn和V的氧化狀態(tài)，作者利用美國(guó)臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀easyXAFS進(jìn)行了X射線吸收光譜分析。該系統(tǒng)，擺脫了同步輻射光源的束縛，在實(shí)驗(yàn)室中提供了一套媲美同步輻射光源數(shù)據(jù)的表征技術(shù)，包括X射線吸收光譜(XAFS)和X射線發(fā)射光譜(XES)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)元素化學(xué)價(jià)態(tài)、局部配位結(jié)構(gòu)以及自旋態(tài)的多重互補(bǔ)信息的獲取，為闡明電化學(xué)性能的改善機(jī)理提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。圖1. 美國(guó)臺(tái)式X射線吸收譜儀系統(tǒng)easyXAFS300+01研究?jī)?nèi)容介紹圖2a是Li2MnO2F (LMOF)和Li2Mn0.5V0.5O2F (LMVOF)的Mn K邊XANES光譜，并與各種錳氧化態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行對(duì)比。從MnO金屬到MnIVO2，隨著氧化狀態(tài)的增加，吸收邊逐漸向高能量移動(dòng)。兩種LMOF樣品（正常和高溫）都接近MnIII2O3的吸收邊，表明Mn的平均氧化態(tài)為3+。相反，LMVOF接近MnIIO的+2氧化態(tài)。因此，與所使用的前驅(qū)體相比，Mn氧化態(tài)未發(fā)生變化，而且熱處理對(duì)氧化態(tài)無(wú)任何影響。此外，兩個(gè)LMVOF樣品中V K邊的能量位置均位于VIII2O3和VIVO2之間，如圖2b所示，V的邊前鋒與1s→3d轉(zhuǎn)變有關(guān)，在兩個(gè)LMVOF樣品的邊前鋒不同，表明其DRS結(jié)構(gòu)中六配位V-O（F）發(fā)生局部畸變，p-d軌道雜化使得1s→3d躍遷成為可能。邊前峰的強(qiáng)度反映了偏離中心對(duì)稱性的程度，在HT-LMVO中變?nèi)醯倪吳颁h表明熱處理減輕了局部畸變。如圖2c所示，擬合的邊前峰中心隨V的氧化態(tài)增加向高能偏移，兩個(gè)LMVOF都接近VIII2O3的邊前鋒位置，表明平均氧化態(tài)為3+。因此，從Mn和V的K 邊光譜可以看出，在高能球磨過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，可以認(rèn)為合成的化合物保持了起始前驅(qū)體的價(jià)態(tài)。圖2. (a) LM(V)OF的歸一化Mn K邊XANES譜; (b)LMVOF的歸一化V K邊XANES譜。插圖為邊前區(qū)。(c)線性+洛倫茲基線函數(shù)的高斯峰值模型對(duì)LMVOF進(jìn)行邊前區(qū)擬合。V2O3、VO2和V2O5采用相同的擬合方法。02研究?jī)?nèi)容介紹圖3為測(cè)得的Mn K邊X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（XAFS）光譜。如圖3a所示，原始的LMOF、以及經(jīng)20個(gè)循環(huán)的LMOF和HT-LMOF XANES光譜與Mn2O3的吸收邊能量一致。這表明Mn3+處于放電/鋰化狀態(tài)，與原始LMOF（圖3）和前20個(gè)循環(huán)的錳可逆的氧化還原反應(yīng)類似。如圖3b所示，雖然兩個(gè)循環(huán)的電極都表現(xiàn)出比原始材料更高的振幅，但擴(kuò)展邊（EXAFS）數(shù)據(jù)的傅里葉變換證實(shí)了他們相同的局域配位，這表明循環(huán)后局部無(wú)序化降低。在HT-LMOF_20C中，觀察到第一和第二配位殼的傅里葉變換峰振幅略高，這表明熱處理減少了局部無(wú)序化現(xiàn)象。對(duì)第一個(gè)Mn-O/F和第二個(gè)Mn-Mn配位殼進(jìn)行了殼擬合（表2）。對(duì)于HT-LMOF來(lái)說(shuō)，Mn-O/F的原子間距離變大，Mn-Mn的配位鍵長(zhǎng)略有增加?？梢酝茢?，熱處理有助于提高球磨化合物的對(duì)稱性并減少缺陷，但也可能影響結(jié)構(gòu)中的局部氟化程度。圖3. 原始LMOF、以及LMOF及HT LMOF 20個(gè)循環(huán)后的Mn k邊XAFS光譜。(a)標(biāo)準(zhǔn)物的XANES; (b) EXAFS的傅里葉變換，原始LMOF (c和d)、原始LMOF_20C (e和f)和HT-LMOF_20C (g和h) 的R空間殼層擬合；k3加權(quán)χ(k), dk = 1。03研究?jī)?nèi)容介紹圖4為放電狀態(tài)下HT-LMVOF電極的V和Mn K-邊XANES光譜。Mn K-邊略向高能量移動(dòng)，表明Mn氧化態(tài)的升高。此外，V的 K 邊出現(xiàn)明顯的吸收邊偏移和顯著的邊前鋒強(qiáng)度增加，表明V的平均氧化態(tài)已經(jīng)從3+增加到4+。因此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)，V和Mn都被輕微氧化，尤其是Mn的氧化態(tài)，這可能是受到Mn溶解的影響。圖4. 放電狀態(tài)下，(a) LMVOF_20C電極的V和Mn 的K邊XANES光譜。數(shù)據(jù)展示臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀-XAFS300/300+01XAFS for 3d-transition metalseasyXAFS硬x射線能譜儀具有寬的能量范圍，可以測(cè)量從Ti到Zn的所有三維過(guò)渡金屬的高質(zhì)量XANES和EXAFS。這些元素在從電池到催化、環(huán)境修復(fù)等現(xiàn)代研究的關(guān)鍵領(lǐng)域關(guān)重要。02Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES & XES Kβ data用easyXAFS300+測(cè)量了Fe\Mn\Ni\Co\Cu XANES 譜圖及 Fe XES Kβ數(shù)據(jù)，分別提供元素價(jià)態(tài)及自旋態(tài)的數(shù)據(jù)支撐。Adv. Func. Mater. 2022, 2202372。03Cu EXAFSeasyXAFS光譜儀探測(cè)了Cu K-edge X射線近邊吸收譜（XANES）。實(shí)現(xiàn)材料元素價(jià)態(tài)及配位結(jié)構(gòu)的解析對(duì)MOFs材料的性能及機(jī)理研究尤為重要。J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 4515?452104Ni EXAFSeasyXAFS硬x射線光譜儀擁有與同步加速器匹配的高能量分辨率。實(shí)現(xiàn)對(duì)Ni近邊區(qū)XANES和擴(kuò)展邊區(qū)EXAFS的高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 14432–1444305Fe EXAFS高性能Fe K-edge 擴(kuò)展邊到k = 14 ?，樣品為Fe金屬箔。EXAFS提供了對(duì)局部結(jié)構(gòu)和配位環(huán)境的數(shù)據(jù)測(cè)量。06NMC Ni K-edge高性能NMC 442和NMC 811電池電極的Ni K-edge XANES譜圖。Ni K-edge位置的變化反映了不同NMC組成導(dǎo)致Ni氧化態(tài)的變化。J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 05053207Co K-edge Rapid XANESeasyXAFS硬x射線光譜儀能夠與同步加速器匹配的能量分辨率高質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集。優(yōu)異的性能可以在幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)。這使得在短時(shí)間內(nèi)收集大數(shù)據(jù)集以及實(shí)時(shí)跟蹤反應(yīng)過(guò)程成為可能。08Pr L3-edge XANESPr2O3和Pr6O11的L3邊XANES數(shù)據(jù)表明對(duì)Pr氧化狀態(tài)變化的敏感性。用easyXAFS300光譜儀測(cè)量。數(shù)據(jù)展示臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀-XES15001 V XANES利用臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀獲得了V k邊的邊前及近邊結(jié)構(gòu)譜圖，揭示了引入Al3+后，VOH的結(jié)構(gòu)變化及充放電過(guò)程中的有利作用。Nano Energy, 2020, 70, 10451902 Cr Kα XES用easyXAFS光譜儀測(cè)量了不同氧化態(tài)的Cr Kα X射線，兼具高能量分辨率及X射線熒光的高靈敏度。Anal. Chem. 2018, 90, 11, 6587–659303 V EXAFSV K-edge EXAFS顯示了easyXAFS譜儀與同步輻射光源相匹配的高k值下的優(yōu)異表現(xiàn)。04 Fe Oxide XANES data用easyx150光譜儀測(cè)量Fe和Fe(III) [Fe2O3]的Fe K-edge，利用XANES對(duì)氧化態(tài)差異進(jìn)行表征。05 Ti\Mn XANES dataeasyXAFS譜儀獲取Ti元素和Mn元素的價(jià)態(tài)變化，進(jìn)一步驗(yàn)證了高價(jià)Ti離子和部分F離子替代后策略背后的作用機(jī)理。Chem. Mater. 2021, 33, 21, 8235–82406 Mn&Fe EXAFSeasyXAFS譜儀獲取Ti元素和Mn元素的XANES和EXAFS譜圖，解析化學(xué)價(jià)態(tài)及局部配位結(jié)構(gòu)。Adv. Func. Mater. 2022, 220237207 Fe oxide XES(low weight %)Fe Kβ 光譜測(cè)量濃度低0.25 wt. %，測(cè)量時(shí)間僅為4分鐘。X射線發(fā)射譜XES非常適合于低元素濃度。Fe Kβ光譜測(cè)量濃度低0.25 wt. %，測(cè)量時(shí)間僅為4分鐘。X射線發(fā)射譜XES非常適合于低元素濃度。08 XES-Se VTC在easyXES150光譜儀上對(duì)金屬Se和Na2SeO4的價(jià)帶→核心的XES測(cè)量。12639 eV處出現(xiàn)的附加峰反映了Na2SeO4中硒價(jià)電子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)的變化，這可能是由于與氧的軌道混合所致。09 XES- Ni VTC用easyXAFS光譜儀測(cè)量了不同化合物的Ni Kβ XES，在高能量分辨率下，顯示了對(duì)X射線熒光的靈敏度。Adv. Mater. 2021, 2101259參考文獻(xiàn)：[1]. Synthesis and Structure Stabilization of Disordered Rock Salt Mn/V-Based Oxyfluorides as Cathode Materials for Li-Ion Batteries. Iris Blumenhofer, Yasaman Shirazi Moghadam, Abdel El Kharbachi, Yang Hu, Kai Wang, and Maximilian Fichtner. ACS Materials Au, DOI: 10.1021/acsmaterialsau.2c00064

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