氧化锆X射线衍射图谱怎么看?
利用JADE等软件查看,设定具体的元素,查找对应的PDF卡片中即可。
X射线粉末衍射图谱和数据,怎样分析?
例如,一个XRD谱图数据如下:
2-Theta d(Å) BG Height Height% Area Area% FWHM XS(Å)
13.583 6.5135 8 110 33.0 26.8 38.2 0.207 639
19.136 4.6342 4 24 7.2 5.4 7.7 0.191 689
20.160 4.4010 5 39 11.7 9.9 14.1 0.216 514
20.741 4.2791 4 142 42.6 34.4 49.0 0.206 560
23.099 3.8472 4 65 19.5 17.7 25.3 0.232 441
23.558 3.7733 5 115 34.5 26.7 38.0 0.197 586
26.641 3.3432 7 79 23.7 21.5 30.7 0.232 431
27.238 3.2714 6 333 100.0 70.1 100.0 0.179 678
31.159 2.8680 5 143 42.9 36.0 51.4 0.214 474
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关于“怎样根据X射线衍射图测算其相数”的回答如下:
SCAN:3.0/85.0/0.02/0.15(sec),Cu(40kV,30mA),I(cps)=339,
扫描:从3.0度/到85.0度/步长0.02度/用时0.15(sec),X射线Cu(40kV,30mA),I(cps)=339,最强峰强I1=339(每秒计数counts per sec)
PEAK:21-pts/Parabolic 峰数:21个/抛物线型
Filter,Threshold=3.0,Cutoff=0.1%,BG=3/1.0,Peak-top=summit 滤波,阈值=3.0,截止限=0.1%,峰顶=峰顶点
NOTE:intensity=CPS,2t(0)=0.0(deg),wavelength to compute d-spacing=1.54056Å(CU/K-alpha1) 注:强度=每秒计数,2t(0)=0.0(deg度),用于计算晶格间距d的波长=1.54056Å(CU/K-alpha1铜靶/K-alpha 1线)
布拉格定律公式:
2d sin θ = nλ,式中,λ为X射线的波长,λ=1.54056Å,衍射的级数n为任何正整数,这里一般取一级衍射峰,n=1。
当X射线以掠射角θ(入射角的余角,又称为布拉格角)入射到你的晶体或部分晶体样品的某一具有d点阵平面间距的原子面上时,就能满足布拉格方程,从而测得了这组X射线粉末衍射图(数据资料)。
你计算时,注意:
第一列数据,是2θ 角,要除以2才是用到公式中的θ 。
第二列数据,的d,单位是Å,
第三列数据,BG,可能是背景的缩写;
第四列数据,峰高,闪烁计数器的计数值;
第五列数据,相对峰高(%),是把最强峰作为归一标准的相对强度值;
第六列数据,峰面积;
第七列数据,相对峰面积(%);
第八列数据,FWHM-Full width at half maximum (脉冲)峰半高宽;一般用于计算的峰强度使用高度就可以了,这是把峰都看成是常规峰。但这一项 FWHM 如果存在特异峰信息,在解析时会带来特殊的意义。
第九列数据,XS(Å),XS是晶粒度(Å)。
我的还有的一些回答和此有关,可以参考:
如何分析X射线粉末衍射图谱和数据?:http://zhidao.baidu.com/question/126659189.html?fr=qrl&cid=984&index=3&fr2=query;
运用XRD分析结果进行晶相鉴定:http://zhidao.baidu.com/question/123478742;
x射线衍射的原理及其可以解决的问题(应用):http://zhidao.baidu.com/question/122264851;
一、谱图横坐标2θ,从而知道掠射角θ(入射角的余角,又称为布拉格角)。然后就可以求得谱线对应的晶面-晶面间距d值;最后可获得晶体的长宽高晶胞几何尺寸。
http://zhidao.baidu.com/question/156881338.html
http://zhidao.baidu.com/question/122433124.html
http://zhidao.baidu.com/question/126659189.html
二、谱图的谱线强度(纵标);如果是照片、感光底片的话,那就是光斑的亮度。
影响衍射强度各因子的物理意义及其计算方法
衍射线的强度能反映晶体内微观结构信息,因此进行衍射强度分析的过程也是完成晶体结构判断的过程;衍射强度分析是衍射分析基本理论的重要组成部分。
三、所有横标、纵标信息、强度信息、谱线分布、谱线组合、全体搭配信息,通俗地讲就是衍射花样,是XRD的重要信息,从中可能、也可以导向对谱图进行解析、归属谱线到晶面、推导出晶体的晶系、晶胞参数、晶型等等!
四、从解析XRD谱中,可以计算得到一系列d值。以一系列d值和相对强度作为依据,去查找PDF卡片索引,可能找到别人作为标准多晶物质的XRD卡片,那么,如果认定你的样品就是PDF卡片上的那个多晶物质,卡片上的大多数数据如:晶系、空间群、晶胞数据(a0,b0,c0;α,β,γ)、密度D(x)、晶胞体积V、每个XRD谱衍射峰归属到晶体晶面的衍射指标化指数,...,等等,都可以被用来用以表征你的多晶物质。
一、粉末衍射卡索引
为快准检索卡片需利用索引。索引分为 “无机相” 和 “有机相”两类,每类都有字顺索引和d值数字索引两种。
1、字顺索引又分有化学名称字顺索引和矿物名称字顺索引。以物质的英文名称字母顺序为序,名后列出化学式、三条最强峰d值及其相对强度之后是卡片号码(PDF#)。在每个d值后以10级制脚标表峰强,X表10
C Magnesium Sil:cate Hydroxide; Mg3Si2O5(oH)4 2.5x 7.108 3.556 22-1157
★phosphate: potassium lead, kNaPb8(PO4)6 2.93x 2.911 4.054 31-1084
有机相检索手册(organic phases search Manual, 1980)又分为Hanawalt索引,有机名字字顺索引和有机综合分子式索引。一种物相在字顺索引中可能会不止一次出:化学式、化学名关键词和矿物名。
2、d值数字索引又有哈那瓦特(Hanawalt)索引和芬克(Fink)索引。
1)哈那瓦特索引(Hanawalt Index)
每个物相物质挑选其8条最大强度的衍射线,并按强度递减顺序排列其d值。
但为兼顾由于各种原因导致的衍射强度实验误差,1977年前出版的索引,将三强线分别作一次排头,即d1d2、d2d3、d3d1后再排其它六强线。这样索引篇幅必然增大。1981年版,改进为(1)当I1明显强于I2、I3 且I3I2≤3/4时,只作d1d2d3…一种编排;
(2)当I1明显强于I2而I2、I3较接近,即I2/I1<3/4且I3/I2>3/4,则作d1d2和d1d3编排。(3)当I1I2较接近,都强于I3即I2/I1≥3/4,I3/I2>3/4时,则按d1d2,d1d3和d2d3编排。如此既减少篇幅,又不至于丢失检索信息。1982年版更改进为:(1)当仅有一条强线时,只有一种最强线d1作排头的编排;(2)当只有两条相近强线时,有两种编排d1d2,d2d1,(3)当只有三强线且强度相近时,有三种编排d1d2,d2d1,d3d1;d4d1;(4)当有四强线且强度相近时,有四种编排:d1d2,d2d1,d3d1,d4d1。简捷易命中不失检。
检索时,先找出实验谱中二、三条最强线,按最强线d1值翻到d1值所在组,再按前述编排方法核对第二列中d的数值,注意?出实验值对标准值的偏差余量;接近后再比较第三强线及其它五条谱线的d值。基本吻合后,可抽卡作进一步复核。如不符,可换一种编排方法再查。
2)芬克索引(Fink Index)
芬克索引按d值的大小顺序排列,峰强用脚注显示,最强四峰d值用粗体字显示以便函醒目。选出八条最强线后(1)自大至N,一个顺序连续排列,(2)四强线分别作一次排头,分两面三刀段自大至小编排,第二段是从最强峰开始,1977年前版式是最强八峰轮流作排头。
正因为Fink索引是按d值大小有规律排列,由实验谱测得d值后使用它显得方便,尤其是多相混合物样品或强度因迭加,干扰测度不准确时,或样品晶体存在择优取向或晶格缺陷出现强度强弱顺充混乱而使用Hanawalt索引有困难时。但大量的强度信息正确的XRD谱PDF卡检索工具还是首推Hanawalt索引。
二、多相物质定性分析
测XRD谱,得d值及相对强度后查索引,得卡片号码后查到卡片,在±1%误差范围内若解全部数据符合,则可数断该物质就是卡片所载物相,其晶体结构及有关性能也由卡而知。这是单一物相定性分析。
多相混合物质的XRD谱是各物相XRD谱的迭加,某一相的谱线位置和强度不因其它物相的存在而改变,除非两相间物质吸收系数差异较大会互相影响到衍射强度。固熔体的XRD谱则以主晶相的XRD为主。
已知物相组分的多相混合物,或者先尝试假设各物相组分,它们的XRD谱解析相对要容易得多。分别查出这些单一物相的已知标准衍射数据,d值和强度,将它们综合到一起,就可以得到核意其有无。如钢铁中的δ相(马氏体或铁素体)γ相(奥氏体)和碳化物多相。
完全未知的多相混合物,应设法从复相数据中先查核确定一相,再对余下的数据进行查对。每查出一相就减少一定难度,直至全部解决。
当然对于完全未知多相样品可以了解其来源、用途、物性等推测其组分;通过测试其原子吸收光谱、原子发射光谱,IR、化学分析、X射线荧光分析等测定其物相的化学成分,推测可能存在的物相。查索到时,知道组分名称的用字顺索引查,使用d值索引前,要先将全部衍射强度归一化,然后分别用一强线、二强线各种组合
三强线各种组合…联合查找直至查出第一主相。标记其d值,I/I1值。把多余的d值,I/I1值再重新归一化,包括与第一主相d值相同的多余强度值。继续查找确定第二主相,直至全部物相逐——被查找出来并核对正确无误。遇到没被子PDF卡收录的物相时,需按未知物相程序解析指认。
物相定性分析中追求数据吻合程度时,(1)d值比I/I1值更重要,更优先。因为d测试精度高,重现性好;而强度受纯度(影响分辨率)、结晶度(影响峰形)样品细微度(同Q值时吸收不同),辐射源波长(同d值,角因子?不同)、样品制备方法(有无择优取向等)、测试方法(照相法或衍射仪法)等因素影响,不易固定。(2)低角度衍射线比高角度线重要。对不同晶体而言低角度线不易重迭,而高角度线易重迭或被干扰。(3)强线比弱线重要。尤其要重视强度较大的大d值线。
求解两个晶相的比例问题,思路基本上是,把两个相的最强峰强度做比较。如果要用每一相中的弱峰,则要使用它所在相中PDF卡片中的强度比进行过渡。
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