纳米材料的X射线分析

纳米材料的X射线分析
出版时间：2010年版
内容简介
　　《纳米材料的X射线分析》是介绍用X射线激发样品，由于入射线与材料中原子的交互作用，从而发出各种各样的信号，通过探测器接收处理这些信号从而获得有关纳米材料结构、成分、原子价态等信息的专着。考虑到与一般材料相比纳米材料和介孔材料的特殊性，《纳米材料的X射线分析》主要包括晶体学基础、X射线衍射原理、实验方法、物相定性定量分析、纳米材料微结构的表征、非晶局域结构、小角散射、原子价态的X射线分析以及纳米薄膜、介孔材料的X射线表征等内容。《纳米材料的X射线分析》可供从事纳米材料研制、生产和应用的研究人员和工程技术人员，以及高等院校相关专业的教师、学生阅读，也可供从事X射线衍射和散射等分析的专业技术人员参阅。
目录
第1章 晶体几何学基础1
1.1 晶体点阵1
1.1.1 点阵概念1
1.1.2 晶胞、晶系2
1.1.3 点阵类型3
1.2 晶体的宏观对称性和点群4.
1.2.1 宏观对称元素和宏观对称操作4
1.2.2 宏观对称性和点群6
1.3 晶体的微观对称性和空间群9
1.3.1 微观对称要素与对称操作9
1.3.2 230种空间群10
1.4 倒易点阵11
1.4.1 倒易点阵概念的引入11
1.4.2 正点阵与倒易点阵间的几何关系12
1.4.3 晶带、晶带定律14
1.5 晶体的结合类型15
1.5.1 离子结合15
1.5.2 共价结合16
1.5.3 金属结合17
1.5.4 分子结合17
1.5.5 氢键结合17
1.5.6 混合键晶体18
参考文献18
第2章 X射线衍射理论基础19
2.1 X射线及X射线谱19
2.1.1 X射线的本质19
2.1.2 X射线谱19
2.2 射线与物质的交互作用22
2.2.1 X射线的吸收22
2.2.2 激发效应23
2.2.3 X射线的折射23
2.2.4 X射线的反射24
2.2.5 物质对X射线的散射和衍射24
2.3 衍射线的方向25
2.3.1 劳厄方程25
2.3.2 布拉格定律27
2.4 多晶体衍射强度的运动学理论29
2.4.1 单个电子散射强度29
2.4.2 单个原子散射强度30
2.4.3 单个晶胞散射强度31
2.4.4 实际小晶粒积分衍射强度32
2.4.5 实际多晶体衍射强度33
参考文献36
第3章 Ｘ射线衍射实验装置和方法37
3.1 X射线源37
3.1.1 普通X射线源37
3.1.2 同步辐射光源38
3.2 X射线探测器和记录系统43
3.2.1 盖格计数器、正比计数器和闪烁计数器44
3.2.2 能量探测器46
3.2.3 面探测器46
3.2.4 阵列探测器48
3.2.5 记录系统的发展49
3.3 现代X射线粉末衍射仪49
3.3.1 现代X射线粉末衍射仪的结构49
3.3.2 粉末衍射仪的工作模式51
3.3.3 X射线粉末衍射仪中的附件54
3.3.4 X射线粉末衍射仪有关实验技术55
参考文献57
第4章 物相定性分析58
4.1 物相定性原理和ICDD数据库58
4.1.1 物相定性分析的原理和方法58
4.1.2 粉末衍射卡组及其索引59
4.1.3 PDF数据库63
4.2 定性分析的步骤67
4.2.1 实验获得待检测物质的衍射数据67
4.2.2 数据观测与分析68
4.2.3 检索和匹配68
4.2.4 最后判断68
4.3 定性分析的计算机检索69
4.3.1 PCPDFWIN定性相分析系统的应用.6 9
4.3.2 Jade.定性相分析系统的应用73
4.3.3 人工检索和计算机检索的比较78
4.4 复相分析和无卡相分析79
4.4.1 复相分析81
4.4.2 无卡相分析82
4.5 纳米材料定性分析的特点84
参考文献84
第5章 多晶物相定量分析86
5.1 多晶物相定量分析原理.8 6
5.1.1 单相试样衍射强度的表达式87
5.1.2 多重性因数87
5.1.3 结构因数87
5.1.4 温度因数88
5.1.5 吸收因数89
5.1.6 衍射体积89
5.1.7 多相试样的衍射强度90
5.2 采用标样的定量相分析方法.91
5.2.1 内标法91
5.2.2 增量法94
5.2.3 外标法102
5.2.4 基体效应消除法（K值法）107
5.2.5 标样方法的实验比较110
5.3 无标样的定量相分析方法.111
5.3.1 直接比较法111
5.3.2 绝热法113
5.3.3 Zevin的无标样法及其改进114
5.3.4 无标样法的实验比较122
5.4 定量分析的最新进展124
参考文献126
第6章 纳米材料微结构的Ｘ射线表征127
6.1 谱线线形的卷积关系127
6.2 微晶宽化与微应力宽化效应128
6.2.1 微晶宽化效应——谢乐公式128
6.2.2 微应力引起的宽化129
6.3 分离微晶和微应力宽化效应的各种方法130
6.3.1 Fourier级数法130
6.3.2 方差分解法131
6.3.3 近似函数法132
6.3.4 前述几种方法的比较132
6.4 堆垛层错引起的宽化效应133
6.4.1 密堆六方的堆垛层错效应133
6.4.2 面心立方的堆垛层错效应134
6.4.3 体心立方的堆垛层错效应135
6.4.4 分离密堆六方ZnO中微晶-层错宽化效应的Langford方法135
6.5 分离多重宽化效应的最小二乘法136
6.5.1 分离微晶微应力宽化效应的最小二乘法136
6.5.2 分离微晶层错宽化效应的最小二乘法137
6.5.3 分离微应力-层错二重宽化效应的最小二乘法138
6.5.4 分离微晶-微应力层错三重宽化效应的最小二乘法140
6.5.5 计算程序的结构141
6.6 应用举例142
6.6.1 MmB5储氢合金微结构的研究143
6.6.2 纳米NiO的制备和微结构的表征144
6.6.3 纳米Ni粉的制备和微结构的表征146
6.6.4 V-Ti合金在储放氢过程中的微结构研究148
6.6.5 猹睳i（OH）2中微结构的研究150
6.6.6 纳米ZnO微结构的研究157
6.6.7 Mg-Al合金的微结构研究160
6.6.8 石墨堆垛无序度的研究162
6.6.9 应用小结167
参考文献167
……
第7章 纳米薄膜和一维超晶格材料的X射线分析169
第8章 非晶局域结构的X射线分析204
第9章 粒度分布和分形结构的小角散射测定235
第10章 化学组分和原子价态的X射线分析253
第11章 介孔材料的Ｘ射线表征268
参考文献290