Spettrometro Dandong Tongda XAFS: uno strumento di analisi della struttura dei materiali per il laboratorio Analisi precisa della struttura dei materiali atomici senza dipendere dalle sorgenti di radiazione di sincrotrone. La spettroscopia XAFS (X-ray Absorption Fine Structure) è una tecnica importante per studiare le strutture atomiche ed elettroniche locali dei materiali, con ampie applicazioni nella catalisi, nella ricerca energetica e nella scienza dei materiali. La metodologia XAFS convenzionale si basa principalmente su sorgenti di radiazione di sincrotrone, il che presenta sfide quali la limitata disponibilità del fascio, procedure applicative complesse e la necessità di trasportare i campioni in strutture scientifiche di grandi dimensioni per l'analisi. La tecnologia X-ray Absorption Fine Structure sviluppata da Dandong Tongda Technology Co., Ltd. mira a integrare questa sofisticata capacità analitica in ambienti di laboratorio standard. Vantaggi principali e valore pratico La progettazione di questo strumento affronta diverse sfide critiche che i ricercatori incontrano: Alternativa di laboratorio alla radiazione di sincrotrone: elimina la tradizionale dipendenza dalle sorgenti di radiazione di sincrotrone, consentendo ai ricercatori di condurre test XAFS di routine in modo efficiente all'interno dei propri laboratori, migliorando così significativamente la produttività della ricerca. Capacità di test in situ: supporta l'integrazione di varie camere di campionamento in situ (ad esempio, elettrochimiche, a temperatura variabile), consentendo il monitoraggio in tempo reale dei cambiamenti dinamici nella struttura atomica locale del materiale in condizioni operative simulate (come reazioni catalitiche o processi di carica/scarica della batteria), fornendo preziose informazioni sui meccanismi di reazione. Funzionamento automatizzato per una maggiore efficienza: una torretta portacampioni a 18 posizioni consente il cambio automatico dei campioni, facilitando la misurazione automatica continua di più campioni e il funzionamento senza operatore, semplificando così lo screening di campioni in batch e gli esperimenti in situ prolungati. Ampio ambito di applicazione Lo spettrometro TD-XAFS trova applicazione in numerosi campi che richiedono indagini dettagliate sulle strutture locali dei materiali: Nuovi materiali energetici: analisi delle variazioni dello stato di valenza e della stabilità strutturale nei materiali degli elettrodi delle batterie agli ioni di litio durante i processi di carica/scarica; indagine degli ambienti di coordinazione nei siti attivi catalitici nelle celle a combustibile. Scienza della catalisi: particolarmente adatta per studiare strutture di coordinazione precise di nanocatalizzatori e catalizzatori monoatomici, caratteristiche del sito attivo e le loro interazioni con i materiali di supporto, anche a bassi carichi metallici (<1%). Scienza dei materiali: studio di strutture disordinate, materiali amorfi, effetti superficie/interfaccia e processi di transizione di fase dinamica. Scienze ambientali: analisi degli stati di valenza e delle strutture di coordinazione degli elementi metallici pesanti in campioni ambientali (ad esempio, suolo, acqua), fondamentali per valutare la tossicità e la mobilità. Macromolecole biologiche: studio delle strutture elettroniche e delle configurazioni geometriche dei centri attivi metallici nelle metalloproteine ​​e negli enzimi. Riepilogo Lo spettrometro TD-XAFS di Dandong Tongda rappresenta una piattaforma di test da banco ad alte prestazioni, progettata per università, istituti di ricerca e centri di ricerca e sviluppo aziendali. Integra con successo le capacità di un sincrotrone nei laboratori convenzionali, riducendo sostanzialmente la barriera di accessibilità alla tecnologia XAFS. Lo strumento fornisce ai ricercatori strumenti pratici, efficienti e flessibili per l'analisi microscopica della struttura dei materiali, rappresentando una soluzione pratica per gli scienziati che esplorano il mondo microscopico della materia.

Lo spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS) è un potente strumento per studiare la struttura atomica o elettronica locale dei materiali, ampiamente utilizzato in campi popolari come la catalisi, l'energia e la nanotecnologia. Il principio di base dello spettrometro a struttura fine di assorbimento di raggi X (XAFS) è che quando l'energia dei raggi X entra in risonanza con l'energia di un guscio elettronico interno di un elemento nel campione, si verifica un improvviso aumento di elettroni che forma uno spettro continuo, chiamato limite di assorbimento. In prossimità del limite di assorbimento, all'aumentare dell'energia dei raggi X, il tasso di assorbimento diminuisce in modo uniforme con l'aumentare della profondità di penetrazione dei raggi X. Quando lo spettro si estende oltre un limite specifico, si possono osservare strutture fini, dove le regioni di assorbimento di raggi X vicino alle strutture del limite (XANES) compaiono non appena picchi e spalle con una larghezza superiore a 20-30 elettronvolt attraversano il punto di partenza del limite. La struttura fine situata sul lato ad alta energia del limite, dove l'energia decade a diverse centinaia di elettronvolt, è chiamata struttura fine di assorbimento di raggi X (XAFS). Le caratteristiche principali dello spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS) sono: Sensibilità all'ordinamento a corto raggio: dipende dall'ordinamento a corto raggio e non da quello a lungo raggio, rendendo possibile la misurazione di un'ampia gamma di campioni. Può essere utilizzato per campioni amorfi, liquidi, fusi, centri attivi di catalizzatori, proteine ​​metalliche, ecc., nonché per studi strutturali di atomi di impurità nei cristalli. Forti caratteristiche elementari: il limite di assorbimento dei raggi X presenta caratteristiche elementari e, per gli atomi di diversi elementi nel campione, è possibile studiare la struttura atomica vicina di diversi elementi nello stesso composto regolando l'energia dei raggi X incidenti. Elevata sensibilità: il metodo della fluorescenza può essere utilizzato per misurare campioni di elementi con concentrazioni pari anche a un milionesimo. Acquisizione completa di informazioni strutturali: in grado di fornire parametri che determinano la struttura locale, come la distanza tra gli atomi assorbenti e gli atomi vicini, il numero e il tipo di questi atomi e lo stato di ossidazione degli elementi assorbenti. La preparazione del campione è semplice: non è richiesto alcun monocristallo e, nelle condizioni sperimentali, il tempo di raccolta dati è relativamente breve. L'utilizzo di una sorgente di raggi X di sincrotrone richiede in genere solo pochi minuti per misurare una riga spettrale. I principali vantaggi dello spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS) sono: Vantaggio principale: prodotto di flusso luminoso più elevato Flusso di fotoni superiore a 1.000.000 fotoni/secondo/eV, con efficienza spettrale diverse volte superiore rispetto ad altri prodotti; Ottieni una qualità dei dati equivalente alla radiazione di sincrotrone Ottima stabilità: La stabilità dell'intensità della luce monocromatica della sorgente luminosa è migliore dello 0,1% e la deriva energetica durante la raccolta ripetuta è inferiore a 50 meV Limite di rilevamento dell'1%: L'elevato flusso luminoso, l'eccellente ottimizzazione del percorso ottico e l'eccellente stabilità della sorgente luminosa garantiscono che sia possibile ottenere dati EXAFS di alta qualità anche quando il contenuto di elementi misurati è >1%. 4. Campi di applicazione dello spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS): Campo energetico: come la ricerca sulle batterie al litio e altri materiali per batterie secondarie, la ricerca sulle celle a combustibile, la ricerca sui materiali per l'accumulo di idrogeno, ecc. XAFS può essere utilizzato per ottenere la concentrazione, lo stato di valenza, l'ambiente di coordinazione e i cambiamenti dinamici degli atomi del nucleo durante i cicli di carica-scarica e le reazioni elettrochimiche. Campo della catalisi: utilizzato per la ricerca sulla catalisi delle nanoparticelle, sulla catalisi dei singoli atomi, ecc. Ottenere la morfologia del catalizzatore sul supporto, la forma di interazione con il supporto e i suoi cambiamenti durante il processo catalitico tramite XAFS, nonché le strutture vicine di ioni metallici con un contenuto estremamente basso. Nel campo della scienza dei materiali, lo spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS) viene utilizzato per la caratterizzazione di vari materiali, lo studio di sistemi complessi e materiali strutturali disordinati, la ricerca di isotopi radioattivi, lo studio delle proprietà correlate dei materiali di superficie e di interfaccia e lo studio dei cambiamenti dinamici nei materiali. Nel campo della geologia, lo spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS) può essere utilizzato per l'analisi dello stato di valenza degli elementi dei materiali minerali nella ricerca geologica. Campo ambientale: XES può essere utilizzato per l'analisi dello stato di valenza degli elementi Cr/As, ecc. Nel campo della radiochimica, lo spettrometro di assorbimento dei raggi X a struttura fine (XAFS) può essere utilizzato per l'analisi dello stato di valenza degli elementi Ce, U, ecc. Lo spettrometro a struttura fine ad assorbimento di raggi X (XAFS) svolge un ruolo importante nella ricerca scientifica moderna grazie al suo principio di funzionamento unico, alle sue caratteristiche significative e ai suoi ampi campi di applicazione. Fornisce un potente strumento per acquisire una comprensione più approfondita della microstruttura e dello stato chimico della materia, promuovendo lo sviluppo e il progresso di molteplici campi disciplinari.

Lo spettro di struttura fine di assorbimento dei raggi X (XAFS) è un potente strumento per studiare la struttura atomica o elettronica locale dei materiali, ampiamente utilizzato in campi popolari come la catalisi, l'energia e la nanotecnologia. Il principio dello spettro di struttura fine di assorbimento dei raggi X (XAFS): Assorbimento di raggi X a struttura fine Lo spettro si riferisce agli spettri ad alta risoluzione vicino ai bordi caratteristici degli elettroni del nucleo atomico che assorbono i raggi X. Quando l'energia dei raggi X è la stessa dell'energia di eccitazione degli elettroni del guscio interno dell'elemento misurato, saranno fortemente assorbiti, con conseguente limite di assorbimento (o bordo di assorbimento). Vicino al bordo di assorbimento, a causa di molteplici scattering e altri motivi, il coefficiente di assorbimento dei raggi X mostrerà fenomeni oscillatori, vale a dire struttura fine. 2. Principali vantaggi dello spettro di assorbimento dei raggi X a struttura fine (XAFS): (1) Il prodotto di flusso luminoso più elevato, con un flusso di fotoni superiore a 1.000.000 di fotoni/secondo/eV e un'efficienza spettrale diverse volte superiore rispetto ad altri prodotti; Ottenere una qualità dei dati equivalente alla radiazione di sincrotrone (2) Eccellente stabilità, la stabilità dell'intensità della luce monocromatica della sorgente luminosa è migliore dello 0,1% e la deriva energetica ripetuta è inferiore a 50 meV (3) Il limite di rilevamento dell'1%, l'elevato flusso luminoso, l'eccellente ottimizzazione del percorso ottico e l'eccellente stabilità della sorgente luminosa garantiscono che i dati EXAFS di alta qualità possano essere ottenuti anche quando il contenuto di elementi misurati è >1%. 3. Campi di applicazione di XAFS: Catalisi industriale, materiali per l'accumulo di energia, nanomateriali, tossicologia ambientale, analisi qualitativa, analisi degli elementi pesanti, ecc. 4. Caratteristiche principali di XAFS: (1) Ordinamento a corto raggio: EXAFS dipende dalle interazioni a corto raggio e non si basa sull'ordinamento a lungo raggio. XAFS può essere utilizzato per studiare la struttura di sistemi disordinati come centri attivi amorfi, liquidi, fusi e catalizzatori. (2) Specificità dell'elemento: il metodo della fluorescenza può essere utilizzato per misurare campioni di elementi con concentrazioni basse fino a un milionesimo. Regolando l'energia dei raggi X incidenti, è possibile studiare le strutture vicine di atomi di diversi elementi nello stesso composto. (3) Caratteristiche di polarizzazione: i raggi X polarizzati possono essere utilizzati per misurare gli angoli dei legami atomici e le strutture superficiali nei campioni orientati. Lo spettro di struttura fine di assorbimento dei raggi X, con i suoi principi unici, le sue caratteristiche significative e i suoi ampi campi di applicazione, è diventato uno strumento indispensabile e importante in molteplici campi quali la scienza dei materiali, la chimica catalitica e la ricerca energetica, fornendo un valido supporto per l'esplorazione approfondita delle microstrutture dei materiali e degli stati elettronici.

Allo stato attuale, XAFS è stato applicato in molti campi, in particolare nel campo della catalisi e della ricerca sui materiali delle batterie, ed è diventato un importante metodo di caratterizzazione accurata.

La struttura fine di assorbimento dei raggi X (XAFS) è un potente strumento per studiare la struttura atomica o elettronica locale dei materiali basati sulla sorgente luminosa di radiazione di sincrotrone.