原位电化学样品制备技巧(二)
时间:2019-10-09 点击数:800

(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
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