科學(xué)指南針-XPS數(shù)據(jù)分析的這些基本錯(cuò)誤你都犯過嘛?
在做X 射線光電子能譜(XPS)測(cè)試時(shí),科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到,好多同學(xué)僅僅是通過文獻(xiàn)或者師兄師姐的推薦對(duì)XPS數(shù)據(jù)分析有了解,但是對(duì)于其原理還屬于小白階段,針對(duì)此,科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)同事對(duì)網(wǎng)上海量知識(shí)進(jìn)行整理,希望可以幫助到科研圈的伙伴們;
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X射線光電子能譜儀 (X-ray Photoelectron Spectroscopy 簡(jiǎn)稱XPS) ,又被稱為化學(xué)分析電子能譜儀 (ESCA) ,是一種常規(guī)的表面成分分析技術(shù),除了可以表征材料的成分組成,還可以表征各成分的化學(xué)狀態(tài),并可定量表征每種成分的相對(duì)含量;因而XPS廣泛地應(yīng)用于材料研究的各個(gè)領(lǐng)域。
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隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)增,XPS的表征基本屬于文章的基本表征,但是對(duì)于數(shù)據(jù)分析的規(guī)范和正確性需要大家引起重視,現(xiàn)在就發(fā)表的文章,里面XPS數(shù)據(jù)分析的基本錯(cuò)誤和大家分享下。
(此次分享不針對(duì)任何人,只是就數(shù)據(jù)本身的分析,基本錯(cuò)誤進(jìn)行簡(jiǎn)單分析)。
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案例一
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XPS數(shù)據(jù)分析中必不可少的一步就是扣背景,上圖中四幅圖的扣背景都不對(duì),基線在曲線上面了,后續(xù)對(duì)譜峰擬合、化學(xué)態(tài)定性定量都有影響。
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正確的方式是選擇對(duì)應(yīng)元素譜峰兩側(cè)背底處(較平緩信號(hào)相對(duì)最低的區(qū)域),選擇合適的背景扣除方式,常見的四種本底扣除的方法:Linear,Shirley,Tougaard和Smart。建議同一組數(shù)據(jù)分析用相同的背景扣除的方式。
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圖中數(shù)據(jù)分析錯(cuò)誤的點(diǎn)有:扣背景的基線錯(cuò)誤,Ni元素隨意標(biāo)注價(jià)態(tài),Mn元素的2p3/2與2p1/2的面積比列不對(duì)。
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案例二
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圖中未能正確認(rèn)識(shí)軌道自旋分裂峰的概念,下圖是Ca元素的數(shù)據(jù)手冊(cè)資料,從資料中可以看出Ca的p軌道是軌道自旋譜峰,2p3/2與2p1/2一對(duì)是一種化學(xué)態(tài),圖一2p3/2居然四個(gè)并標(biāo)注了所謂的化學(xué)態(tài),2p1/2卻只有一種化學(xué)態(tài),面積比列2:1就更不用說了。圖二是譜峰的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤,從資料中可以出是plasmon(損失峰)。
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圖中數(shù)據(jù)分析錯(cuò)誤的點(diǎn)有:譜峰的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤以及違背基本的數(shù)據(jù)分析原則。
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案例三
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重疊譜峰,O1s的結(jié)合能位置在528-535eV之間,Sb 3d5/2正好也在這個(gè)范圍,所以分析Sb元素的峰的時(shí)候就需要考慮O1s的譜峰,但圖中全部都?xì)w屬到Sd,所以面積比例不合理。
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圖中錯(cuò)誤之處:未考慮重疊峰。
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案例四
大家一起來學(xué)習(xí)呀
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左邊是文獻(xiàn)圖,右邊是數(shù)據(jù)手冊(cè)圖,
有興趣的同學(xué)可以找下基本的錯(cuò)誤點(diǎn)哦!

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