(4)原位溶液中的溶质:一般为不超过1 M的强酸或强碱,也是背底信号来源之一,计算方法与溶剂类似。待测元素Fe、溶质1M HCl:Formula为HCl,Energy同粉末样品设置方法,这里用Molarity代替Density,1mol/L。下图结果部分中,所标出的计算数值显示:单位吸收时1 mol/L HCl为1.9mm厚,换言之,如果溶液厚度达到或超过1.9mm,则溶质对于X射线的吸收不能忽略。
从下表可以看出:相同条件下,含z值大的酸,溶质吸收高。具体为: HCl = H2SO4 > H3PO4>> HNO3,换言之,HNO3更适合电化学原位XAFS实验。
元素 |
吸收边 (eV) |
1M HCl (mm) |
1M H2SO4 (mm) |
1M H3PO4 (mm) |
1M HNO3 (mm) |
Fe |
7112 |
1.9 |
1.9 |
2.3 |
10.8 |
Cu |
8979 |
3.7 |
3.7 |
4.6 |
21.7 |
Pt |
11564 |
7.6 |
7.8 |
9.5 |
45.7 |
Bi |
13419 |
11.6 |
11.9 |
14.6 |
70.0 |
Zr |
17998 |
27.0 |
27.6 |
33.8 |
154 |
Ru |
22117 |
49.0 |
49.0 |
59.6 |
250 |
Ag |
25514 |
73.7 |
71.9 |
86.7 |
334 |
Sn |
29200 |
108 |
101 |
121 |
422 |
含z值大的碱,溶质吸收高,NaOH更适合电化学原位XAFS实验。
元素 |
吸收边 (eV) |
1M NaOH (mm) |
1M KOH (mm) |
Fe |
7112 |
8.2 |
1.2 |
Cu |
8979 |
16.3 |
2.4 |
Pt |
11564 |
34.3 |
4.8 |
Bi |
13419 |
53.1 |
7.3 |
Zr |
17998 |
123 |
16.9 |
Ru |
22117 |
213 |
30.4 |
Ag |
25514 |
304 |
45.7 |
Sn |
29200 |
413 |
66.7 |
此外,溶质的浓度与单位吸收厚度严格成反比例关系。以Fe为例,1M NaOH为8.2mm,那么0.1M NaOH就是82mm。因此,减小酸碱的浓度亦可降低背底。
(5)X射线窗口:一般为Kapton(聚酰亚胺),分子式近似看成C,厚度0.2mm(0.02cm),密度1.4g/cm3(1400mg/cm3),面密度为28mg/cm2。这是单个窗口,如果是透射模式,则X射线经过两个窗口,所以面密度是56mg/cm2。这里可以参考下基底的计算结果(两者完全相同),因X射线窗口所造成的背底也是基本可以忽略的。