高等结构分析第九章x射线多晶体衍射.ppt
《高等结构分析第九章x射线多晶体衍射.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高等结构分析第九章x射线多晶体衍射.ppt(48页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高等结构分析第九章 X射线多晶体衍射一 原理样品为多晶体(粉末)样品为多晶体(粉末)三维衍射线变成一维衍射圆锥三维衍射线变成一维衍射圆锥多晶体衍射强度的公式:理想小晶体的衍射强度公式:N=N1N2N3,N1、N2、N3是a、b、c方向上的晶胞数退回到散射在衍射极大时,要求:其中,gk为任意整数。此时,对应于不同的gk,可有多个极大在衍射极小时:k=pk/Nk式中|pk|为小于Nk的任意整数,此时:在两个极大值之间有Nk-1个极小实际小晶体累积能量EHKL:粉末样品单位长度衍射圆弧上的积分强度IHKL:常用衍射几何:常用衍射几何:Debye-Scherres几何,细条状样品几何,细条状样品Bra
2、gg-Brenteno几何,平板状样品几何,平板状样品 从衍射图上可得到的信息:从衍射图上可得到的信息:衍射峰的位置、强度、峰形(峰宽)衍射峰的位置、强度、峰形(峰宽)二 衍射峰位置的测量和应用 1.测量方法:测量方法:1)峰顶法、眼估法、微分法、拟合法)峰顶法、眼估法、微分法、拟合法 2)中点法)中点法 3)质心法)质心法2.点阵常数的测定和应用点阵常数的测定和应用 1)依据:)依据:d和点阵常数的关系式和点阵常数的关系式 如:立方晶系如:立方晶系 只要一条衍射线只要一条衍射线 不同晶系需要线数不同不同晶系需要线数不同2)误差分析:)误差分析:要要(2)小,小,90 仪器因素:入射束发散度仪
3、器因素:入射束发散度(A、D),单色性和偏振单色性和偏振性性(F),加工与调整精度。样品表面加工与调整精度。样品表面的粗糙度,偏心度的粗糙度,偏心度(B),测量条件测量条件(E)样品因素:晶粒大小,均匀性,吸收及样品因素:晶粒大小,均匀性,吸收及X线透入深线透入深度度(C)多数误差在多数误差在 90 时时减小或趋于零减小或趋于零3)精密测定点阵常数方法)精密测定点阵常数方法 *外延法外延法横标:横标:*最小二乘精修最小二乘精修4)应用)应用固溶体组成固溶体组成分子筛硅铝比的测定分子筛硅铝比的测定离子交换机构的研究离子交换机构的研究应变和应力的测定应变和应力的测定3.物相定性分析及应用物相定性分
4、析及应用(1)原理和方法:)原理和方法:待测物的待测物的d和和I/I1与参比谱比较与参比谱比较(2)参比谱集)参比谱集1)Powder Diffraction File(PDF)JCPDS-International Centre for Diffraction Data (ICDD)(Joint Committee of Powder Diffraction Standard)2)中科院贵阳地化所中科院贵阳地化所“矿物矿物X射线粉晶鉴定手册射线粉晶鉴定手册”3)辽宁地质局)辽宁地质局“矿物矿物X射线鉴定表射线鉴定表”4)北京钢铁总院)北京钢铁总院“钢和合金中常见钢和合金中常见相相X射线鉴定手
5、射线鉴定手 册册”5)文献数据)文献数据6)自制标准)自制标准(3)注意)注意1)d为主,为主,I/I1为辅为辅2)要全对上)要全对上3)小)小d值,强值,强I/I1的衍射线比较重要的衍射线比较重要4)考虑到实验灵敏度和分辨率的提高)考虑到实验灵敏度和分辨率的提高5)多相混合物中,注意低含量相)多相混合物中,注意低含量相峰少而弱峰少而弱(4)应用)应用1)物态判断:晶态非晶态)物态判断:晶态非晶态 药物多相态:药物多相态:巴比妥类药物及甾体类药物有巴比妥类药物及甾体类药物有70%70%磺胺类药物的磺胺类药物的40%40%磺胺磺胺55甲氧嘧啶,一种为无定形、二种为水合物、甲氧嘧啶,一种为无定形、
6、二种为水合物、三种为晶态三种为晶态头孢菌素各有头孢菌素各有8 81010种溶剂合物种溶剂合物 不同相态的药物,有的药性相近,有的完全不同不同相态的药物,有的药性相近,有的完全不同氯霉素,其氯霉素,其A A型是无效的,型是无效的,B B型有效型有效两种不同晶型阿斯匹林两种不同晶型阿斯匹林,血清中水杨酸盐浓度血清中水杨酸盐浓度IIII型大型大于于I I型型磺胺磺胺55甲氧嘧啶在研磨时会转变为甲氧嘧啶在研磨时会转变为IVIV型型2 2)组成分析组成分析 催化剂剖析,催化剂剖析,内核由内核由 AlAl2 2O O3 3及及 AlAl2 2O O3 3组成,外复以组成,外复以NiNiAlAl尖晶石尖晶石
7、NiNiAlAl尖晶石常用尖晶石常用 AlAl2 2O O3 3与镍盐在与镍盐在13001300 C C烧成,而烧成,而 AlAl2 2O O3 3只能在只能在10001000 C C以下稳定以下稳定 AlOOHAlOOH与与NiNi(NO(NO3 3)2 2的混合物可在的混合物可在450450 C C烧成烧成NiNiAlAl尖尖晶晶石石 黑漆古铜镜黑漆古铜镜表层的衍射图含有表层的衍射图含有CuCu4141SnSn1111及及CuSnCuSn,还存在四个相当还存在四个相当强的宽弥散峰强的宽弥散峰确认弥散峰是由粒度大小约为确认弥散峰是由粒度大小约为3535nmnm的微晶的微晶SnOSnO2 2形
8、成形成3 3)相变研究)相变研究 高温超导体高温超导体YBaYBa2 2CuCu3 3O O7 7的反应历程的反应历程 升温煅烧升温煅烧(200(200 C C950950 C)C)(1)BaCO(1)BaCO3 3+CuOCuOBaCuOBaCuO2 2+CO+CO2 2 (2)BaCuO(2)BaCuO2 2+Y+Y2 2O O3 3Y Y2 2BaCuOBaCuO5 5(3)Y(3)Y2 2BaCuOBaCuO5 5+3BaCuO+3BaCuO2 2+2CuO+(1/2-x)O+2CuO+(1/2-x)O2 22YBa2YBa2 2CuCu3 3O O7-x7-x 等温煅烧等温煅烧(95
9、0(950 C)C)除上述反应历程外,还存在另一历程:除上述反应历程外,还存在另一历程:(1)(1)BaCOBaCO3 3+Y+Y2 2O O3 3Y Y2 2BaOBaO4 4+CO+CO2 2(2)Y(2)Y2 2BaOBaO4 4+CuOCuOY Y2 2BaCuOBaCuO5 5(3)Y(3)Y2 2BaCuOBaCuO5 5+3BaCuO+3BaCuO2 2+2CuO+(1/2-x)O+2CuO+(1/2-x)O2 22YBa2YBa2 2CuCu3 3O O7-x7-x后一历程开始稍后,但速度较快,它先于前一历程结束。后一历程开始稍后,但速度较快,它先于前一历程结束。氯离子选择电极
10、氯离子选择电极 由由HgClHgCl2 2和和HgSHgS粉末混合加压可得。电极中有红色小颗粉末混合加压可得。电极中有红色小颗粒时性能较好。黑色原料为立方粒时性能较好。黑色原料为立方HgSHgS,红色小颗粒为六红色小颗粒为六方方HgSHgS.三 衍射线强度的测量和应用1.衍射峰强度和测量衍射峰强度和测量 两种定义两种定义 一为峰值强度一为峰值强度二为积分强度二为积分强度2.2.X X射线物相定量分析与应用射线物相定量分析与应用 1 1)衍射线的积分强度)衍射线的积分强度2 2)物相定量分析方法)物相定量分析方法 若知若知KiH及及 ,则从,则从i相相H衍射线的强度衍射线的强度IiH就就可求出可
11、求出i i相在样品中的重量分数。相在样品中的重量分数。所有方法都是为求出或绕过这两个参数而设计所有方法都是为求出或绕过这两个参数而设计(1 1)外标法:)外标法:以纯的待测相作为外标以纯的待测相作为外标(2 2)内标法:)内标法:将某种待测样品中不包含的参比物质加将某种待测样品中不包含的参比物质加到待测样中,从此混合样衍射图上待测相的衍射线到待测样中,从此混合样衍射图上待测相的衍射线强度与参比物质衍射线强度的比值来求待测相含量的方强度与参比物质衍射线强度的比值来求待测相含量的方法法参考强度比法参考强度比法(国内有人把它叫做国内有人把它叫做K值法值法)若若K=KiH/KsL已知,即可求出已知,即
12、可求出增量法是另一种值得一提的内标法。增量法是另一种值得一提的内标法。(3 3)无标法:)无标法:需同时有若干个成分相同、但组成量需同时有若干个成分相同、但组成量不同的样品才能使用不同的样品才能使用3 3)定量相分析法应用举例)定量相分析法应用举例(1 1)结晶度的测定)结晶度的测定 朱明等用外标法测定过合成朱明等用外标法测定过合成ZSM5ZSM5的结晶度的结晶度 取取d值从值从12.6212.62至至3.003.00范围内八个强衍射峰范围内八个强衍射峰 高聚物:结晶度为各结晶峰积分强度之和与总高聚物:结晶度为各结晶峰积分强度之和与总 积分强度之比积分强度之比,关键是正确得出非晶散射曲线关键是
13、正确得出非晶散射曲线(2 2)在考古研究中推测陶器的产地)在考古研究中推测陶器的产地 江江苏苏新新沂沂县县花花厅厅出出土土了了两两类类陶陶器器,一一类类属属大大汶汶口口文文化化,而另一类属良渚文化而另一类属良渚文化刘刘方方新新等等利利用用X X射射线线衍衍射射增增量量法法对对这这两两类类陶陶器器中中的的钠钠长长石石和钾长石进行了定量分析和钾长石进行了定量分析良良渚渚风风格格陶陶器器中中的的长长石石含含量量明明显显低低于于大大汶汶口口风风格格陶陶器器中中的长石含量的长石含量说明此种陶器来自外地,似对说明此种陶器来自外地,似对“战争掠夺战争掠夺”论有利论有利 而而瑞瑞士士的的ChatillonCh
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高等 结构 分析 第九 射线 多晶体 衍射
限制150内