XPS spektroskopiya

Rentgen fotoelektron spektroskopiya • Oksidlanish darajasi • Sirt tarkibi

← Tahlil usullari
15
Ma'lumotlar
7
Elementlar
3
Orbitallar
8
Turlar

Birikmalarning XPS spektroskopik tahlili

Kompleks birikmalarning XPS spektrlari. Bog'lanish energiyasi, kimyoviy siljish, spin-orbital ajralish, satellit strukturalar har bir birikma uchun batafsil.

→
12 ta birikmaBog'lanish energiyasiKimyoviy siljishOksidlanish darajasi

XPS spektroskopiya haqida

Rentgen fotoelektron spektroskopiya (XPS) — qattiq jism sirtining element tarkibi, kimyoviy holati va elektron strukturasini aniqlashda qo'llaniladigan yuqori sezgir sirt tahlil usuli. Tahlil chuqurligi atigi 1−10 nm.

Nimani aniqlaydi?

  • •Bog'lanish energiyasi (BE) — elektronning yadro bilan bog'lanish kuchi
  • •Kimyoviy siljish — oksidlanish darajasi ta'siri
  • •Spin-orbital ajralish — p, d, f orbitallar uchun
  • •Satellitlar — shake-up, shake-off, multiplet

Qanday ishlaydi?

  • •Yuqori vakuumda (10⁻⁹ mbar)
  • •Al Kα (1486.6 eV) nurlari bilan
  • •Eb = hν − Ek − Φ
  • •Tahlil chuqurligi: 1−10 nm
Element:
Orbital:

Fe 2p₃/₂ — Fe⁰ (metall)

Metall • Spin-orbital: 13.1 eV

706.7 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik706.7 eV

BE

706.7 eV

Splitting

13.1 eV

Tur

Metall

Satellit

Yo'q

Fe 2p₃/₂ — Fe²⁺ (HS)

Ion HS • Spin-orbital: 13.1 eV

710 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik710 eV

BE

710 eV

Splitting

13.1 eV

Tur

Ion HS

Satellit

Shake-up ~715 eV

Fe 2p₃/₂ — Fe³⁺ (HS)

Ion HS • Spin-orbital: 13.1 eV

711.5 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik711.5 eV

BE

711.5 eV

Splitting

13.1 eV

Tur

Ion HS

Satellit

Shake-up ~719 eV

Fe 2p₃/₂ — [Fe(CN)₆]⁴⁻ (LS)

Kompleks LS • Spin-orbital: 13.1 eV

708.2 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik708.2 eV

BE

708.2 eV

Splitting

13.1 eV

Tur

Kompleks LS

Satellit

Kuchsiz

Fe 2p₃/₂ — [Fe(CN)₆]³⁻ (LS)

Kompleks LS • Spin-orbital: 13.1 eV

709.8 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik709.8 eV

BE

709.8 eV

Splitting

13.1 eV

Tur

Kompleks LS

Satellit

Kuchsiz

Cu 2p₃/₂ — Cu⁰ / Cu⁺ (d¹⁰)

d¹⁰ • Spin-orbital: 19.75 eV

932.6 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik932.6 eV

BE

932.6 eV

Splitting

19.75 eV

Tur

d¹⁰

Satellit

Yo'q

Cu 2p₃/₂ — Cu²⁺ (d⁹)

d⁹ • Spin-orbital: 19.75 eV

934 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik934 eV

BE

934 eV

Splitting

19.75 eV

Tur

d⁹

Satellit

Kuchli shake-up 940-945 eV

Co 2p₃/₂ — Co²⁺ (HS)

Ion HS • Spin-orbital: 15 eV

781 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik781 eV

BE

781 eV

Splitting

15 eV

Tur

Ion HS

Satellit

Kuchli shake-up ~786 eV

Co 2p₃/₂ — Co³⁺ (LS)

Kompleks LS • Spin-orbital: 15 eV

779.8 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik779.8 eV

BE

779.8 eV

Splitting

15 eV

Tur

Kompleks LS

Satellit

Kuchsiz

Pt 4f₇/₂ — Pt⁰ (metall)

Metall • Spin-orbital: 3.33 eV

71.2 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik71.2 eV

BE

71.2 eV

Splitting

3.33 eV

Tur

Metall

Satellit

Yo'q

Pt 4f₇/₂ — Pt²⁺ (sisplatin)

Kompleks • Spin-orbital: 3.33 eV

72.8 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik72.8 eV

BE

72.8 eV

Splitting

3.33 eV

Tur

Kompleks

Satellit

Yo'q

N 1s — CN⁻ ligand

Ligand • Spin-orbital: 0 eV

398 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik398 eV

BE

398 eV

Splitting

—

Tur

Ligand

Satellit

Yo'q

N 1s — NH₃ ligand

Ligand • Spin-orbital: 0 eV

399.5 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik399.5 eV

BE

399.5 eV

Splitting

—

Tur

Ligand

Satellit

Yo'q

Cl 2p₃/₂ — Cl⁻ (ion)

Ion • Spin-orbital: 1.6 eV

198.5 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik198.5 eV

BE

198.5 eV

Splitting

1.6 eV

Tur

Ion

Satellit

Yo'q

Ni 2p₃/₂ — Ni⁰ (Ni(CO)₄)

Metall • Spin-orbital: 17.3 eV

852.8 eV
Bog'lanish energiyasi
Bog'lanish energiyasi (eV)Intensivlik852.8 eV

BE

852.8 eV

Splitting

17.3 eV

Tur

Metall

Satellit

Yo'q

Spin-orbital ajralish

p-orbital

Splitting:j=1/2, j=3/2
Nisbat:2:1
ΔE:~13-20 eV

Fe 2p: 13.1 eV, Cu 2p: 19.75 eV

d-orbital

Splitting:j=3/2, j=5/2
Nisbat:3:2
ΔE:~5-20 eV

Pd 3d: 5.3 eV, Pt 4d: 20.3 eV

f-orbital

Splitting:j=5/2, j=7/2
Nisbat:4:3
ΔE:~3-4 eV

Pt 4f: 3.33 eV, Au 4f: 3.67 eV

Satellit strukturalar

Cu²⁺ (d⁹) — kuchli shake-up

Cu²⁺ (d⁹) — 2p spektrida asosiy pikdan ~9 eV yuqorida kuchli shake-up satellitlar. Cu⁺ (d¹⁰) da satellit yo'q → Cu⁺/Cu²⁺ aniq farqlanadi.

Fe²⁺/Fe³⁺ — multiplet

Fe²⁺ (HS, d⁶) — ~715 eV da shake-up. Fe³⁺ (HS, d⁵) — ~719 eV da satellit. Past spinli (LS) komplekslarda satellit ancha kuchsiz.

Asosiy xulosalar

  1. XPS — sirt qatlami (1−10 nm) elementlar kimyoviy holatini aniqlash
  2. Kimyoviy siljish — oksidlanish darajasi oshgan sari BE ortadi
  3. Spin-orbital dubletlar — piklarni identifikatsiya qilish diagnostik belgi
  4. Shake-up satellitlar — Cu²⁺/Cu⁺ va Fe²⁺/Fe³⁺ aniq farqlash
  5. Geterogen katalizatorlar uchun birlamchi tahlil usuli
← Spektrofotometrik titrlashBarcha tahlil usullari →