粉粉末衍射法晶体结构测定概述.PDF

粉粉末衍射法晶体结构测定概述 赵景泰 中科院上海硅酸盐研究所 科学意义 科科学 题 ： 材料的设计 －合成制备 －结构和性质 －性能开 发及其相互关系 合合成出一种“全新”化合物 物相鉴定 (phase identification) 射线衍射的主要应用 11. 测定未知晶体结构 ； 2. 物相的定性分析和定量分析; 3. 测定精密点阵常数和固溶体类型和固溶度 ; 4. 测定物质随温度,压力和组成发生的膨胀收缩,点阵 畸变和相变 ； 5. 测定宏观残余应力,测定晶粒尺寸和材料的织构 ； 6. 测定原子径向分布函数，聚合物结晶度 ； 7. 测定薄膜样品生长质量，表面和界面结构，层厚， 密度，界面粗糙度等。 粉末衍射实验方法 相相机或衍射仪? - 相机 (Debye, Gandolfi, Guinier) 方便, 经济 Guinier cameras : FWHM 0.06° or 0.08° (2-theta) - 衍射仪 Bragg-Brentano 90% Seeman-Bohlin 10% Bragg-Brentano : FWHM 0.04° (2-theta) 粉末衍射实验方法 样品制备 Problems : small grain sizes preferred orientation effects sensitivity to hydration... to deposit on the holder : - be pressed on the holder with a glass slide. - efficient way for avoiding preferred orientation: to dust the sample through a sieve to use side load sample holder The ideal sample is quite hard to prepare! 测量条件 For a routine pattern with a 0.15°receiving slit, the following recording conditions may lead to a successful identification : a- From 5 to 77° (2-theta), counting step: 0.08°(2-theta), counting time: 2s 900 points measured in 30 minutes b- From 5 to 41° (2-theta), counting time 4s 数据处理 For the most common configuration : alpha 1-2 doublet correction background subtraction smoothing Ready for phase identification! 物物相定性分析 分解法 : 第一、二代电子检索程序与传统方法相同 ，通过匹配d和I判断存在物相。减去被检出相后 继续用剩余谱进行检索。 合成法 : 第三代电子检索程序是将若干可能物相的 衍射谱加权叠加和实验谱比较，确定所含物相。 全全谱拟合 ：使用数字化粉末衍射谱，叠加比较的 过程即是全谱拟合的过程。 零强度排除法 ：确定一张参比谱是否被包含在待 鉴谱中是看参比谱中的衍射峰是否出现在待鉴 谱中没有衍射峰