1 华盛顿大学物理系,华盛顿州西雅图 98195-1560,美国 2 太平洋西北国家实验室环境分子科学实验室,华盛顿州里奇兰 99354,美国 3 纽约州立大学宾汉姆顿大学物理系,纽约州宾汉姆顿 13850,美国 4 纽约州立大学宾汉姆顿大学材料科学与工程系,纽约州宾汉姆顿 13850,美国 5 纽约州立大学宾汉姆顿大学东北化学能存储中心,纽约州宾汉姆顿 13850,美国 6 阿贡国家实验室化学科学与工程部,伊利诺伊州莱蒙特 60439,美国 摘要 我们报告了电化学序列 ε-VOPO 4 、ε-LiVOPO 4 、 ε-Li 2 VOPO 4 和参考氧化物 V 2 O 3 、VO 2 和 V 2 O 5 。在对这些结果的分析中,我们建立了一个研究化学键的框架,该框架通常适用于广泛的系统,包括复杂的扩展无机化合物。虽然后一种方式在许多优秀的催化研究中的应用不如金属酶等,但我们表明该技术在以材料为中心的储能研究中具有很高的实用性。这里详细讨论了对局部原子结构和杂化方案的敏感性。同样,锂化对氧化、离域和配体价能级偏移的影响在分析结果中都很明显。最后,TDDFT 投影清楚地揭示了每个钒位点价带的方向依赖性。我们的结果表明,实验室 X 射线光谱仪器是获得 3d 过渡金属无机化合物的良好分辨率 VTC-XES 特征的可行途径,即使对于数量有限或对大气敏感的样品也是如此。实验结果与实空间格林函数和时间相关密度泛函理论 (TDDFT) 方法分别产生的结果非常一致。因此,我们提出,如果配备适当的理论支持,VTC-XES 可以成为 X 射线吸收前边缘特征的宝贵补充,以更详细地表征化合物的电子结构。我们预计类似的分析将在广泛的材料化学研究中得到应用,并提供基础和应用见解。(ж)evan.jahrman@nist.gov - 作者目前在马里兰州盖瑟斯堡的国家标准与技术研究所工作;(†)niri.govind@pnnl.gov;(‡)seidler@uw.edu
结论 辉光放电发射光谱法在过去几年中经历了多个重要步骤,开发了多种硬件功能和附件 - 脉冲射频发生器、UFS、DiP、锂钟 - 为先进材料的表征开辟了道路。GD-OES 现在与其他技术(如 SEM 和 XPS)一起使用,一些团队正在探索通过利用每种技术的优势更好地结合使用所有这些技术的潜力。辉光放电是 SEM 和 XPS 的补充工具,不仅提供更多信息,还能够直接与这些技术交互以提高其易用性。我们了解辉光放电如何与 SEM 表征相互作用并帮助 SEM 表征。我们仍处于辉光放电和 XPS 的探索期。目前的研究针对特定材料,但将这两种技术结合起来的潜力很大,更多的时间应该会揭示该技术的全部潜力以及科学家的整体利益。
此后,尽管 1970 年首次发布的深度剖析图是 GaAs 薄膜,但 GD-OES 技术在金属行业中得到了发展,现在广泛用于元素体分析和深度剖析,以表征导电金属涂层。然而,在过去十五年中,多种新仪器的发展扩大了 GD-OES 的应用领域,包括对先进材料的涂层和薄膜的表征,使其成为质量控制和工艺优化/监控的重要工具。辉光放电现在能够表征许多不同的材料,包括导电和非导电材料,涵盖从光伏(CIGS、钙钛矿……)到封装、从有机电子到储能(锂电池、燃料电池……)的广泛应用,并且是各种薄膜和厚膜沉积技术(等离子、电镀、阳极氧化等)的表征配套工具。GD-OES 也成为 XPS 和 SEM 的补充技术。
本文介绍了一种在可见光谱中间接发射光谱法测定 CO 2 的系统和方法。该系统和方法通过使用微等离子体光谱仪实现,该光谱仪首先将 CO 2 转化为 CO,然后测量 560 nm 处的 CO Ångström 系统 (B 1 Σ + → A 1 Π) 的发射。实验是在混合了 N 2 和空气的 CO 2 气态样品上进行的,浓度在 0.01% 到 100% 之间。除了微等离子体光谱仪之外,还通过残余气体分析仪的质谱法监测该过程。发现 CO 2 到 CO 的转化效率非常高,在接近 100% 的选择性下达到最大值 41%。此外,CO Ångström 系统能够出色地测量 10% 以下的 CO 2 浓度,线性度为 R 2 > 0.99,预期检测限在千分之一范围内。结果中最有希望的方面是,分析是在极小的总样品量上进行的,其中流经系统的气体流量在 0.1 μ 摩尔/秒范围内。因此,本系统有望填补当前传感器技术的空白,其中廉价且易于使用的光学系统(例如非色散红外传感器)无法处理少量样品,而可以处理此类样品的质谱仪仍然昂贵、复杂且笨重。
