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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 氮掺杂对TiO?价带和导带电子结构的影响

    摘要： X射线发射光谱（XES）和X射线吸收光谱（XAS）为探测物质中最高占据态与最低未占据态提供了独特手段，且具有体相灵敏度。本研究结合价带至芯能级XES与前驱边XAS技术，测定氮掺杂二氧化钛电子结构的变化。实验数据表明：氮掺杂导致p态进入占据电子位点；导带中最低未占据的d局域轨道电子数相对于d离域轨道出现减少。理论计算证实，TiO?结构中的N p态具有比O p态更高的结合能，这使得掺杂材料的带隙能量值更小。

    关键词： 二氧化钛掺杂、X射线吸收光谱、电子结构分析、X射线发射光谱

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 介观和纳米尺度CoO催化剂上CO氧化的operando XAS与NAP-XPS研究

    摘要： 与Co3O4相比，CoO在CO氧化反应中的研究较少。本研究通过原位X射线吸收（XAS）和近常压X射线光电子能谱（NAP-XPS）技术，在CO氧化过程中考察了商用介观尺度CoO（粒径约1μm）与纳米级CoO（20-50nm粒径，由商用Co3O4真空还原制备）的相变行为，并辅以透射电镜及选区电子衍射（TEM/SAED）进行非原位分析。商用介观CoO在约200°C即显现CO氧化活性，但原位XAS显示即使在纯氧530°C下仍未发生显著体相氧化——这可能源于其大晶粒的块体特性。经400°C预氧化后，电子衍射检测到薄层Co3O4表面相，虽提升了活性但仍不及同等比表面积的纳米级Co3O4。对于纳米级CoO（真空还原Co3O4表面层），原位NAP-XPS/XAS揭示其在150°C以上CO氧化时即转变为Co3O4，从而获得与纳米Co3O4相当的活性。显然，小晶粒Co3O4核外包裹的纳米级CoO壳层比大晶粒介观CoO更易且更完全地转化为Co3O4。本研究表明钴氧化物材料如何通过灵活动态的表面结构适应不同反应环境，这种适应性既取决于晶粒尺寸也受形貌（块体vs薄层）影响，同时论证了原位技术在反应条件下确定活性催化剂相的重要性。

    关键词： 一氧化碳氧化、氧化亚钴、四氧化三钴、近常压X射线光电子能谱、X射线吸收光谱、透射电子显微镜、原位操作技术

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于极端条件下X射线吸收实验的高温金刚石压砧装置开发

    摘要： X射线吸收光谱（XAS）目前是研究高压高温（HP-HT）条件下固态和液态物质的强大且成熟的工具。HP-HT XAS实验依赖于高压技术，该技术的持续发展已将可实现的压力范围扩展至100 GPa甚至更高。在高压装置中，高温条件通常通过使用内部或外部电阻加热器或激光加热来实现。我们最近开发了一种新型内加热金刚石压砧（DAC）设计，可在受控高温条件下进行XAS测量（已测试至约1300 K）。新设备中的样品可快速加热或冷却（数秒或更短时间），因此当与时间分辨XAS装置（秒级及亚秒级范围）结合使用时，该压砧适用于研究熔化/结晶动力学。本文描述了已在SOLEIL同步辐射光源的能量色散ODE光束线上对纯硒进行的实验中实现并测试的内加热DAC装置。我们还展示了使用大体积巴黎-爱丁堡压机对元素硒进行XAS实验所获得的结果，以此为例说明极端条件下物质结构研究的重要性。

    关键词： 高压、高温、DAC（金刚石压砧）、硒、X射线吸收光谱（XAS）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过X射线吸收光谱对小尺寸氧化钡团簇的电荷态分析

    摘要： 通过质谱和X射线吸收光谱研究了小尺寸氧化钡团簇BamOn+，以探讨其稳定性及组成原子的氧化态。研究发现，具有体相组分的团簇（n = m）具有稳定性，其可额外容纳一个或两个氧原子（如质谱中n = m + 1和m + 2的物种所示）。Ba2O2+和Ba2O3+的XAS光谱显示，即使结合过量氧原子后，钡原子的氧化态仍保持在+2价（与体相BaO相同），而源自氧原子的光谱特征则呈现组分依赖性。本研究表明，化学计量的小尺寸氧化钡团簇会结合负电荷较少的氧原子，且不改变钡的电荷态。

    关键词： X射线吸收光谱、电荷态、氧化钡团簇、氧化数

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 软X射线吸收光谱研究自旋交叉铁化合物：软X射线辐照下的持续高自旋构型

    摘要： 具有自旋交叉（SCO）行为的金属有机配合物因其作为纳米级自旋开关的功能性而备受关注。通过温度或光照等外部刺激可调控金属离子的自旋态。本文展示了类霍夫曼型SCO配位聚合物FeII(4-甲基嘧啶)2[Au(CN)2]2和FeII(吡啶)2[Ni(CN)4]中的软X射线诱导激发自旋态捕获（SOXEISST）效应。对这些聚合物的软X射线吸收光谱（XAS）研究表明：即使在远低于临界温度（>170K）条件下进行测量，Fe2+离子仍普遍呈现高自旋构型（HS；S=2），这表明X射线辐照导致了HS态捕获。该现象与FeII(1,10-菲啰啉)2(NCS)2中观察到的常规SCO行为形成鲜明对比，暗示这些配体链结构相对松散的聚合物中，Fe-N配位可能允许结构适应性调整，从而在软X射线辐照下稳定亚稳态HS构型。

    关键词： 软X射线诱导激发自旋态捕获、X射线吸收光谱、高自旋态、自旋交叉

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 太阳能材料中电荷载流子的时间分辨元素选择性探测

    摘要： 我们回顾了近期利用皮秒（ps）X射线吸收光谱研究太阳能材料（如多晶型物和无机铯基钙钛矿）光激发形成中心电子与几何结构的结果。数据显示，在80皮秒内二氧化钛锐钛矿和金红石相中Ti缺陷处出现电子局域化，以及CsPbBr3价带中小空穴极化子的形成。随着瑞士X射线自由电子激光器（SwissFEL）的问世，该方法为研究此类超快过程提供了有力工具。

    关键词： 太阳能材料、超快过程、钙钛矿、X射线吸收光谱、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 分解CuO光学泵浦-X射线探针瞬态内壳层吸收光谱中的电子与晶格贡献

    摘要： 通过对比使用355纳米和532纳米激发波长记录的瞬态X射线吸收谱（trXAS）与稳态温度依赖性XAS测量数据，分析了CuO在氧K边处皮秒时间分辨X射线吸收谱中电子与晶格的贡献。泵浦-探测时间延迟≥150皮秒的trXAS谱主要受晶格加热效应主导。研究报道了激光激发后数百纳秒时间尺度内晶格温度分布演化的绝对温标数据，其时间灵敏度和空间选择性分别达到数十皮秒和数十纳米量级，有效建立了"超快温度计"。特别地，在约5毫焦/平方厘米光强的532纳米实验中，一维热能沉积与扩散模型能准确描述样品初始温度及其动态演化过程。该模型推导的热导率k=(1.3±0.4)瓦·米?1·开?1与文献报道的CuO粉末值k粉末=1.013瓦·米?1·开?1高度吻合。对于355纳米激发，由于紫外光小穿透深度导致探测样品体积内存在大温度梯度，实验的定量分析受到阻碍。研究讨论了这些发现对未来X射线自由电子激光（XFEL）实验中缓解或利用光诱导晶格温度变化的影响。

    关键词： X射线吸收光谱，超快X射线光谱，氧化铜，晶格加热，热导率

    更新于2025-09-23 09:47:23

  • II-VI族量子点异质结构的内部原子尺度结构测定与能带排列

    摘要： 本研究表明，通过标准文献方法合成的ZnTe/CdSe核壳量子点实际上具有合金化的CdxZn1?xTe核。我们利用四种K壳层电离边（Zn、Te、Cd和Se）的X射线吸收光谱（XAS）进行全局拟合分析，提取第一配位层键长数据。结合XAS结果与透射电子显微镜（TEM）粒径测量及元素分析，我们提出了粒子内部结构模型。这种多模态表征方法证实了：(1) Cd?Te键的存在；(2) 粒子核内的阳离子合金化（且不存在阴离子合金化）；(3) 斑块状纯相CdSe壳层。我们合成了不同壳层厚度的粒子并通过合成对照实验，排除了ZnTe/CdTe/CdSe核壳壳结构，确认了合金化核壳结构。通过电子能带结构计算和紫外-可见吸收光谱进一步扩展结构分析，证明合金化的CdxZn1?xTe/CdSe核壳量子点呈现直接带隙特性，这与预期ZnTe/CdSe核壳量子点的II型能带排列预测结果不同。本研究揭示了II?VI族量子点异质结构合成的挑战性，并凸显了XAS技术在解析异质纳米粒子内部结构方面的强大能力。

    关键词： X射线吸收光谱、合金核、核/壳结构、能带排列、量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 钴氧化物促进的石墨可控超薄氧化：初始二维CoO润湿层的影响

    摘要： 采用一系列互补技术研究了CoO与高取向热解石墨(HOPG)的相互作用。通过原子力显微镜(AFM)测定CoO薄膜形貌，利用X射线吸收(XAS)和光电子发射(PES)光谱研究其电子结构。采用构型相互作用CoO6团簇模型计算分析实验光谱。生长初期特征是在CoO/HOPG界面形成CoO润湿层。该润湿层的电子结构呈现明显二维特性，更接近二维HOPG衬底而非三维CoO体相。这种润湿层特性解释了后续CoO岛状结构的形成，并排除了逐层生长模式的可能性。此外，CoO润湿层与最外层石墨层间的相互作用促进了HOPG衬底的氧化，该过程可通过沉积CoO覆盖层的厚度进行调控。

    关键词： X射线吸收光谱、X射线光电子能谱、润湿层、CoO/HOPG界面、HOPG氧化

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 具有增强界面电荷转移和光催化产氢活性的AgI-BiOI-石墨烯复合光催化剂

    摘要： 基于BiOI的光催化剂被证实具有光催化产氢活性。AgI-BiOI-石墨烯的产氢活性优于BiOI和BiOI-石墨烯。研究人员系统研究了这些光催化剂的表面化学、电子特性、相结构、形貌、光学性质及光催化性能。通过C K边近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）光谱分析了光催化剂的界面电子态。基于有无光照条件下的原位NEXAFS光谱数据，提出了光催化产氢过程中光电子通过BiOI从AgI向石墨烯传输的机理。石墨烯的引入抑制了BiOI纳米晶体的三维自组装，通过限域效应形成了结晶度较低的BiOI区域。添加AgNO?前驱体使BiOI晶体结构从花状转变为水平堆叠的扁平片层。NEXAFS光谱、光致发光光谱及光电流测试结果表明，AgI-BiOI-石墨烯光催化剂性能提升源于AgI、BiOI与石墨烯之间的界面相互作用，这种作用促进了光生电子分离以生成氢气。该复合光催化剂具有良好的产氢稳定性，循环使用三次后仍保持86%的初始活性。

    关键词： X射线吸收光谱，近边X射线吸收精细结构，界面电子态，光催化产氢，碘氧化铋

    更新于2025-09-10 09:29:36