扩展Data_fig1.tif a,X射线吸收在Fe K-边缘(左)的边缘结构附近(XANES)和VC-NFMO的Mn K-EDGE(右),在不同的电荷/放电状态下收集; Fe 2+ /Fe 3+和Mn 2+ /Mn 3+ /Mn 4+标准光谱显示在底部以进行比较。b,在不同的电荷/放电状态下收集的VC-NFMO的Fe K-EDGE(左)和Mn K-EDGE(右)EXAFS光谱的傅立叶变换(fts)。光谱已被抵消以确保可见性,并且在OCV状态中收集的EXAFS光谱(Fe和Mn)也已被抵消并叠加为灰色虚线以进行比较。c,在各种电荷/放电状态下的VF-NFMO(灰色)和VC-NFMO(蓝色)的氧化还原态分析。平均边缘位置由积分方法拟合。Fe k-edge(Top)和Mn K-边缘(底部)边缘位置直接适用于相应的Xanes边缘区域,补充图18和(a)。d,
在Q空间中进行了拟合。r是Fe – Back -scatter距离。2是Debye -Waller因子。r-factor和降低的CHI 2是拟合参数(请参见文本中的XAS/EXAFS部分)。s o 2 = 1在所有拟合中均使用。最佳拟合如图S1所示。
氧化石墨烯是由工业可乐样废物制备的。该材料(GO-CW)的形态与标准石墨烯(GO-G)相似,尽管其表面具有更多的缺陷。Both materials were used to prepare hybrid NHC-Ir(I)/graphene materials, consisting of molecular Ir(NHC) complexes covalently anchored to the graphene surface through the NHC moiety, following two different synthetic routes: (a) direct graphene electrografting of the previously synthesized aniline-functionalized imidazole-2-ylidene-Ir(I) complex, and (b) a two-step sequence包括苯胺 - 咪唑盐的初始电气处理以及随后与IR(i)前体锚定咪唑-2-甲基-IR(I)分子复合物的化学反应。合成的NHC-IR/石墨烯混合催化剂在氧气进化反应(OER)中活跃,导致电流密度与其他NHC- iRidium(I)催化剂的范围相似。最高的活性对应于由两步途径制备的杂化催化剂,当使用工业废物的氧化石墨烯时,其活性和稳定性甚至更高。exafs在氧化催化前通过两种合成途径制备的材料的光谱揭示了局部IR协调壳和IR和石墨烯之间的结构相互作用。电催化后的XANES和EXAFS光谱都表明了更多的氧化物种,其中保留了虹膜催化剂的分子性质。
陶瓷部门继续支持其独特测量能力的升级和扩展。NIST 高级测量实验室 (AML) 的高分辨率 x 射线计量和纳米摩擦学设施中的仪器今年全面投入使用,并已取得前所未有的分辨率结果。随着 NSLS 两条光束线最近现代化,专用于扩展 x 射线吸收精细结构 (EXAFS) 和 x 射线光电子能谱 (XPS),陶瓷部门及其合作伙伴已经建立了对元素周期表所有元素进行 x 射线吸收光谱分析的能力。为期三年的 SBIR 项目已导致在 NSLS 软 x 射线光束线上开发出最先进的多元素探测器,使数据收集率提高了一个数量级。
可以通过Zn-Modifified沸石催化剂进行有效执行的光烯烃转化为高价的芳族烃。1–4已使用了各种方法2,5用于在沸石中加载锌,因此,锌物种,沸石孔内和晶体的外表面的不同类型,尺寸和局部位置已被考虑用于催化的机制。6–8在这方面,正确表征载入沸石的锌物种的状态至关重要。在最近的工作中,我们使用以下实验技术来研究Zeolites中的Zn物种:8个扩展的X射线吸收细胞(EXAFS),X射线光电子光谱(XPS)和弥漫性反射红外傅立叶傅立叶傅立叶变换光谱(Refrancopopicy),后来用于
2包含在拟合中,总信号叠加在实验信号(黑线)上。测量和计算的光谱显示出极好的一致性。d中的插图显示了源自EXAF结果的Ti 1 -O 5 -C 4部分的结构,其中蓝色,红色,灰色球分别代表Ti,O和C。e,基于嵌入石墨烯晶格中嵌入的Ti 1 -O 4 -OH部分计算的Ti 1 /RGO的K -EDGE XANES实验光谱与理论光谱之间的比较。E中的插图显示了Ti 1 /rgo的最可能的配置,其中蓝色,红色,灰色,白色球体分别代表Ti,O,C和H。f,TIO 3 C 2 -1,TIO 3 C 1-2,TIO 2 C 2 -2和TIO 4 -OH结构模型中Ti的平均氧化态,其中蓝色,红色,灰色,白色球体分别代表Ti,O,O,C和H。ti箔,TiO和TiO 2的糟糕电荷与氧化状态分别拟合,分别称为0,+2和+4。
在充电/放电过程中锂电池电极的结构和电子演化的研究对于了解LI的存储/释放机制至关重要,并优化了这些材料,以实现高性能和循环性。在过去的20年中,在过去的20年中,已经开发出了几种原位和现代技术,例如X射线衍射XRD,1-11 X射线吸收光谱XAS XAS,12-15和Mössbauer,Mössbauer,16 Raman,ir和NMR 17,18 Specopies已开发出来。对电池材料的原位评估,即在封闭的电化学电池内观察,带来在线信息,并消除了通过环境气氛操纵高反应性粉末的风险。它允许研究复杂的反应机制,并证明由于电极s内的结构和电子过渡而导致的各种化学系统中的电压 - 组合物非常令人满意。可以在标准实验室衍射仪和同步加速器源设备中进行原位XRD研究,该设施可提供比常规X射线管所输送的光子量高几个数量级的X射线光束。到此为止,已经设计了几种用于转移或传输几何形状的电化学细胞。在标准X射线衍射仪中,高质量位置敏感探测器的最新开发使得在实验室中更容易使用此类技术。使用带状结构计算和数据模拟的最新方法在允许对电化学锂插入/提取过程中的化学键进行精确分析方面非常成功。在要研究的材料方面非常普遍,最近在伸展的X射线吸收膜结构Exafs和X射线吸收接近边缘结构Xanes Xanes Xanes模式中,最近在延伸的X射线吸收膜结构中广泛执行了原位XAS的结构变化和电子传递现象。例如,尽管信号的EXAFS部分提供了有关其自身吸收原子选择的近距离环境的直接结构信息,但可以将光谱的XANES部分大致看作是给定原子的空电子状态的图片,并允许在静脉内和反流中监测这些水平的收费过程。19此外,同步设施中弯曲的单晶的开发和使用分散X射线吸收结构以及单色QuickXAS快速旋转的可能性为研究的新方法铺平了道路,以研究对电池材料的研究。使用非常短的收购时间的可能性,通常是XRD和XAS几秒钟的顺序,确实允许我们投资 -
摘要:在过去的几十年中,X 射线吸收光谱 (XAS) 已成为探测非均相催化剂结构和成分、揭示活性位点的性质以及建立催化剂结构模式、局部电子结构和催化性能之间联系的不可或缺的方法。本文将讨论 XAS 方法的基本原理,并描述用于解读 X 射线吸收近边结构 (XANES) 和扩展 X 射线吸收精细结构 (EXAFS) 光谱的仪器和数据分析方法的进展。本文将介绍 XAS 在非均相催化领域的最新应用,重点介绍与电催化相关的示例。后者是一个快速发展的领域,具有广泛的工业应用,但在实验表征限制和所需的高级建模方法方面也面临着独特的挑战。本综述将重点介绍使用 XAS 对复杂的现实世界电催化剂获得的新见解,包括其工作机制和化学反应过程中发生的动态过程。更具体地说,我们将讨论原位和原位 XAS 的应用,以探测催化剂与环境(载体、电解质、配体、吸附物、反应产物和中间体)的相互作用及其在适应反应条件时的结构、化学和电子转变。
摘要:典型的硫化硫酸盐钙钛矿BAZRS 3,其特征在于其直接带隙,异常强大的光收集能力和良好的载体传输特性,为有希望的光伏材料提供了基本的先决条件。这启发了BAZRS 3以薄膜的形式合成,使用溅射和快速的热处理,旨在用于将来的光电应用设备制造。使用X射线吸收光谱(XAS)和X射线衍射(XRD)的短距离和远程结构信息的组合,我们已经阐明了如何从BA,ZR和S原子的随机网络开始,热处理诱导了BAZR 3的结晶和生长,并诱导了对bazr的结晶和生长的影响,并构成了对观测的照片的影响。我们还使用硬X射线(HAXPES)和传统的AlKα辐射的深度依赖光电光谱(PES)结合了电子结构的描述并证实了表面材料化学。从BAZRS 3薄膜的光条间隙的知识中,在900°C的最佳温度下合成,以及我们对费米水平的价带边缘位置的估计,可以得出结论,这些半导体膜本质上是固有的,具有较小的n -type特征。对BAZRS的生长机理和电子结构的详细理解3薄膜有助于铺平其在光伏应用中利用的道路。关键字:粉红色的perovskites,bazrs 3,exafs,xrd,结构 - 属性相关,光电光谱,haxpes■简介