Advantages of coincident XPS-Raman in the analysis of mineral oxide species
Aplikace | 2022 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Kombinace rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a Ramanovy spektroskopie poskytuje komplexní pohled na chemické složení povrchu a molekulární strukturu materiálů. Eliminace nutnosti přesouvání vzorku mezi přístroji minimalizuje riziko kontaminace a zajišťuje, že všechna data pocházejí ze stejné oblasti vzorku.
Cílem studie bylo demonstrovat výhody integrování systému Theta Probe ARXPS a DXR3 Flex Raman Spectrometer pro souběžnou analýzu minerálních oxidů. Jako modelové vzorky byly zvoleny polymorfní formy uhličitanu vápenatého (CaCO3) a oxidu titaničitého (TiO2).
Kombinované měření XPS a Raman přináší rychlejší a spolehlivější analýzu bez přesouvání vzorku, přímé porovnání chemického složení a molekulární struktury v identické oblasti a široké uplatnění v průmyslové QA/QC, vývoji fotovoltaických článků, katalýze a studiu biomineralizace.
Integrování XPS a Raman spektroskopie na jednom přístroji umožňuje komplexní charakterizaci povrchů materiálů s vysokou přesností a efektivitou, protože spojuje kvantitativní chemickou analýzu a molekulární identifikaci v jedné koherentní metodě.
RAMAN Spektrometrie, X-ray
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Kombinace rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a Ramanovy spektroskopie poskytuje komplexní pohled na chemické složení povrchu a molekulární strukturu materiálů. Eliminace nutnosti přesouvání vzorku mezi přístroji minimalizuje riziko kontaminace a zajišťuje, že všechna data pocházejí ze stejné oblasti vzorku.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrovat výhody integrování systému Theta Probe ARXPS a DXR3 Flex Raman Spectrometer pro souběžnou analýzu minerálních oxidů. Jako modelové vzorky byly zvoleny polymorfní formy uhličitanu vápenatého (CaCO3) a oxidu titaničitého (TiO2).
Použitá metodika a instrumentace
- ARXPS Theta Probe Angle-Resolved XPS System
- iXR DXR3 Flex Raman Spectrometer
- MAGCIS (Monatomic and Gas Cluster Ion Source) s clusterovými ionty Ar1000+ (6 kV) a Ar2000+ (4 kV)
- TQ Analyst Software pro kvantitativní analýzu poměru polymorfů
Hlavní výsledky a diskuse
- CaCO3: po čištění Ar1000+ byly odstraněny organické i anorganické kontaminanty, XPS potvrdilo stechiometrický povrch. Ramanova spektroskopie rozlišila odlišné mřížkové vibrace aragonitu a kalcitu.
- TiO2: čištění Ar2000+ odstranilo uhlíkové znečištění bez vzniku sub-stoichiometrického TiO2-x. Valenční pásma XPS vykázala jen jemné rozdíly mezi anatase a rutile, zatímco výrazné posuny v Ramanových špičkách umožnily kvantifikaci poměru polymorfů pomocí nelineárního fittingu.
Přínosy a praktické využití metody
Kombinované měření XPS a Raman přináší rychlejší a spolehlivější analýzu bez přesouvání vzorku, přímé porovnání chemického složení a molekulární struktury v identické oblasti a široké uplatnění v průmyslové QA/QC, vývoji fotovoltaických článků, katalýze a studiu biomineralizace.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření multimodálních přístrojů o další spektroskopické a mikroskopické techniky
- In situ a operando analýzy pro sledování dynamických procesů
- Automatizace měření a aplikace strojového učení pro rychlou interpretaci dat
Závěr
Integrování XPS a Raman spektroskopie na jednom přístroji umožňuje komplexní charakterizaci povrchů materiálů s vysokou přesností a efektivitou, protože spojuje kvantitativní chemickou analýzu a molekulární identifikaci v jedné koherentní metodě.
Reference
- Kontoyannis C.G., Vagenas N.V. Calcium carbonate phase analysis using XRD and FTRaman spectroscopy. Analyst 2000;125:251–255.
- Addadi L., Joester D., Nudelman F., Weiner S. Mollusk Shell Formation: A Source of New Concepts for Understanding Biomineralization Processes. Chem. Eur. J. 2006;12:980–987.
- White W.B. The carbonate minerals. In: Farmer V.C. (ed.) The Infrared Spectra of Minerals, Mineralogical Society of London, 1974, pp. 227–284.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Advantages of coincident XPS-Raman in the analysis of mineral oxides species
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Key words: XPS, Raman spectroscopy, material characterisation, surface analysis, minerals, multitechnique, Nexsa, iXR Abstract X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy are two popular analytical techniques due to their flexibility, ease of use, and the wealth of information…
Klíčová slova
raman, ramanxps, xpsaragonite, aragonitecoincident, coincidentcalcite, calcitepolymorphs, polymorphsspectroscopy, spectroscopycluster, clustervalence, valencetechniques, techniquesband, bandspectra, spectraphotoemission, photoemissionacquired, acquiredanatase
DXR3 Flex Raman Spectrometer - Research-grade Raman “engine” that adjusts to your needs!
2023|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
DXR3 Flex Raman Spectrometer Research-grade Raman “engine” that adjusts to your needs! Raman spectroscopy is an extremely powerful technique utilized for research and material characterization in a wide variety of fields such as semiconductors, pharmaceuticals, electronics, polymers and environmental science.…
Klíčová slova
raman, ramanmultimodal, multimodalaugmentation, augmentationoptic, opticprobes, probesfiber, fiberversatility, versatilitytio, tiosummary, summaryxps, xpsapplications, applicationsstretch, stretchresearch, researchpowder, powderanatase
Fiber optic probes add flexibility to Raman chemical analysis
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Technical note Fiber optic probes add flexibility to Raman chemical analysis Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Raman When applied to bulk chemical analysis, both FTIR and Spectroscopy are non-destructive analytical techniques Raman spectroscopy can be used to analyze solids,…
Klíčová slova
raman, ramanoptic, opticfiber, fiberspectroscopy, spectroscopytio, tiopbcro, pbcrointensity, intensityprobes, probesflexibility, flexibilitycontainers, containersftir, ftircontainer, containerwater, watervibrations, vibrationspaint
Portable Raman Spectroscopy for the Study of Polymorphs and Monitoring Polymorphic Transitions
|Metrohm|Aplikace
410000003-A Portable Raman Spectroscopy for the Study of Polymorphs and Monitoring Polymorphic Transitions Introduction Materials can exist in different polymorphic forms, meaning that their crystal structure can vary, even though they have the same chemical composition. Polymorphs exist in organic…
Klíčová slova
raman, ramanmetrohm, metrohmportable, portablepolymorphic, polymorphicpolymorphs, polymorphsmonohydrate, monohydratetransition, transitionanhydrous, anhydrousspectroscopy, spectroscopycitric, citrictool, toolcleanlaze, cleanlazemonitoring, monitoringbecause, becausestraman