X射线多晶衍射（XRD）测试常见问题（三）一e测试

推荐使用微信扫码登录/注册

使用微信扫码，一键绑定微信，可更快速更及时
更方便的获得订单相关信息与优惠活动

X射线多晶衍射（XRD）测试常见问题（三）

2022-03-09 16:36:06 0 1138

为什么晶粒尺寸的变化会引起 X 射线衍射的峰线宽化？

理想的晶体是在三维空间中无限的周期性延伸的，所以，如果不考虑仪器宽化的因素，那么理想晶体的衍射峰应该是一条线，但是实际晶体都是有尺寸的，即，周期性不是无限的，这就造成了由于结晶粒度引起的宽化，如果结晶粒度无限小下去，衍射峰就会宽化直至消失变成大鼓包了，也就是非晶了。　　

晶体晶粒细化，多晶试样中存在宏观应力时，衍射花样的变化情况是怎样？

不管是粉末试样还是（多）晶体试样，粉末颗粒或晶粒太粗，参加衍射的晶粒少，会使衍射线条起麻，衍射的重现性差。粉末颗粒或晶粒过细时，会使衍射线条变宽，这些都不利于分析工作。存在宏观内应力的效应是使得衍射环或衍射峰的位置改变，导致底片上的衍射线条变宽，不利于分析工作。

除了结构缺陷和应力等因素外，为什么粒径越小，衍射峰越宽?

从衍射理论知道，衍射极大和第一极小之间的角宽度与发生相干衍射区域（相干域）的尺寸有关，相干域越大，角宽度就越小。一般来说，相干域的尺寸小于 2 微米，就会使衍射峰造成可测量的宽化。所以，晶粒的粒径越小，以至不能再近似看成具有无限多晶面的理想晶体，对 X 射线的弥散现象就越严重，表现在峰强变弱，峰变宽。　

已经知道晶体的晶格常数、晶系以及各衍射峰的 hkl 值，请问如何确定其空间群，有没有相应的软件？

有了这些就可以用Shelx来解晶体了，空间群自然也就能确定了。可以用国际晶体学手册，利用你的已知数据便可查。未知物质的空间群是根据统计消光规律来得到的，最终的结果还要用结构测定的结果来最后确定，统计消光规律来推测空间群的软件有 XPREP，wingx 等。

具体可以如下操作：衍射数据当作P1空间群处理然后利用Pattern 程序生成 Psudo-Precession然后根据系统消光规律推导出晶体的劳埃对称性。不是所有的时候都可以直接给出最终的空间群。最好在解完结构之后，利用结构解析程序产生的FCF文件再重新核对一遍。

晶体的各向异性温度因子是如何定义的？

晶体中的原子普遍存在热运动，这种运动在绝对零度时也未必停止。通常所谓的原子坐标是指它们在不断振动中的平衡位置。随着温度的升高，其振动的振幅增大。这种振动的存在增大了原子散射波的位相差，影响了原子的散射能力，即衍射强度。

在晶体中，特别是对称性低的晶体，原子各个方向的环境并不相同，因此严格地说不同方向的振幅是不等的，由此引入了各向异性温度因子。

XRD 峰整体向右偏移是什么原因造成的?

可能是离子半径小的元素取代了离子半径大的元素。

也可能是你制样时，样品表面高出了样品座平面或者仪器的零点不准造成的，建议你最好用标样来修正你的数据。

为什么有的 XRD data 中，有（200）（400）面，而没有最基本的（100）面数据？或者有（220）而没有（110）？

粉晶衍射不一定能出现所有的面网，很多物质的粉晶衍射都不一定出现（100）（110），这与结构有关。晶体衍射有个叫"消光"的现象，晶体的"消光规律"决定于它的结构的对称性，不同的空间群其"消光规律"不同。如果应该出现的衍射而没有出现，那就是样品的择优取向引起的。再者（100）面的角度比较低，有时是没有扫到或淹没在低角度的背景中了。

衍射峰左右不对称是何原因?

衍射仪获得的衍射峰形（精确地说是衍射线的剖面，diffraction lineprofile）是不对称的，尤其是在低角度区（2θ < 30°）表现更为明显。峰型不对称是由多方面的因素造成的，主要是衍射仪光路的几何因素、仪器的调整状况以及样品的吸收性质等。

（用 X 射线衍射仪）做 X 射线衍射时，一些（仪器）参数对谱线有什么影响？

如何选择仪器参数主要取决于做 X 射线衍射的目的。比如：扫描速度，如果是一般鉴定就可以取快一些（4-8 度/分），如果是精修晶胞参数就要扫慢一些；狭缝条件，狭缝越小分辨率越高，但强度就会减小，不宜快扫，这又要增加时间。

还要根据样品的衍射能力、结晶度等因素来定。如果是步进扫描：测定晶胞参数可以取每个步进度 1-30 秒，如果做结构精测 30 秒到数分钟不等（对于普通功率的衍射仪，40kV、40mA）。

XRD结果分析---最高峰位置转变是什么原因？

峰位没变说明没有相变，峰高变化一般说明产生了织构

XRD测试，用薄膜测试法和粉末测试法出来的结果完全不同

按照常规衍射（θ-2θ扫描），那么，参与衍射的面只是那些与样品表面平行的面（或者近似平行）。
采用掠入射衍射，则衍射晶面就不是与样品表面平行的面，而一个与样品表面存在一个夹角的面（首先这些面存在，且满足衍射条件）。

所以扫描方法不同，XRD图是不同的。

本文由e测试整理，未经允许，禁止转载。