材料分析化學

第1章 緒論1
1.1 材料科學的發(fā)展趨勢1
1.2 材料科學涉及的領域3
1.3 材料分析的重要性5
1.4 材料分析的內(nèi)容6
1.5 本書的主要內(nèi)容8
第2章 材料的成分分析10
2.1 元素成分分析方法簡介10
2.1.1 材料性能與元素成分的關系10
2.1.2 元素成分分析技術種類10
2.2 原子吸收光譜12
2.2.1 簡介12
2.2.2 原子吸收光譜工作原理13
2.2.3 原子吸收儀器裝置14
2.2.4 樣品制備18
2.2.5 原子吸收分析方法20
2.2.6 典型分析實例23
2.3 原子發(fā)射光譜25
2.3.1 簡介25
2.3.2 原子發(fā)射光譜基本原理27
2.3.3 原子發(fā)射光譜的儀器裝置29
2.3.4 光譜定性分析32
2.3.5 光譜定量分析32
2.3.6 ICPMS分析33
2.3.7 應用分析實例36
2.4 X射線熒光光譜法40
2.4.1 簡介40
2.4.2 X射線熒光光譜儀工作原理41
2.4.3 儀器結(jié)構(gòu)42
2.4.4 樣品制備45
2.4.5 分析方法46
2.4.6 全反射XRF及其環(huán)境分析47
2.4.7 應用舉例51
2.5 微區(qū)成分分析方法56
2.5.1 簡介56
2.5.2 電鏡能譜分析法57
2.5.3 電子探針分析方法61
2.5.4 電子能量損失譜分析方法66
2.5.5 應用舉例68
2.6 本章 小結(jié)72
參考文獻73
第3章 材料的價鍵分析74
3.1 簡介74
3.2 紅外光譜74
3.2.1 基礎知識74
3.2.2 紅外光譜的原理75
3.2.3 儀器裝置81
3.2.4 樣品的制備84
3.2.5 鏡面反射紅外光譜86
3.2.6 衰減全反射紅外光譜86
3.2.7 漫反射紅外光譜88
3.2.8 顯微紅外光譜90
3.2.9 紅外光譜的應用92
3.3 拉曼光譜102
3.3.1 簡介102
3.3.2 拉曼光譜的原理103
3.3.3 儀器裝置110
3.3.4 樣品制備113
3.3.5 紫外拉曼光譜113
3.3.6 共振拉曼光譜117
3.3.7 顯微共聚焦拉曼光譜118
3.3.8 表面增強拉曼光譜119
3.3.9 拉曼光譜的應用122
3.4 綜合應用實例134
3.5 本章 小結(jié)137
參考文獻138
第4章 材料的結(jié)構(gòu)分析140
4.1 X射線衍射物相結(jié)構(gòu)分析140
4.1.1 X射線衍射分析歷史140
4.1.2 X射線141
4.1.3 X射線衍射的基本原理148
4.1.4 X射線衍射法151
4.1.5 多晶衍射儀的組成153
4.1.6 樣品的制備155
4.1.7 X射線衍射的物相分析156
4.1.8 XRD的應用166
4.2 電子衍射分析176
4.2.1 簡介176
4.2.2 電子衍射方法基礎177
4.2.3 電子衍射花樣的獲得179
4.2.4 電子衍射花樣的標定181
4.2.5 高分辨電子顯微術用于材料結(jié)構(gòu)的分析183
4.2.6 電子衍射方法應用185
4.3 激光拉曼物相結(jié)構(gòu)分析188
4.3.1 簡介188
4.3.2 拉曼散射188
4.3.3 拉曼散射的用途188
4.3.4 拉曼光譜測定189
4.3.5 拉曼光譜法于物相結(jié)構(gòu)分析的應用實例189
參考文獻194
第5章 材料的形貌分析195
5.1 概述195
5.2 掃描電子顯微鏡196
5.2.1 簡介196
5.2.2 掃描電子顯微鏡的成像原理196
5.2.3 掃描電子顯微鏡的儀器結(jié)構(gòu)198
5.2.4 掃描電子顯微鏡的圖像信息200
5.2.5 限制和影響掃描電鏡分辨本領的主要因素206
5.2.6 掃描電子顯微鏡樣品制備208
5.2.7 優(yōu)質(zhì)掃描電子像的獲得210
5.2.8 掃描電子顯微鏡的新進展211
5.2.9 應用實例214
5.3 透射電子顯微分析221
5.3.1 簡介221
5.3.2 透射電鏡的結(jié)構(gòu)223
5.3.3 透射電鏡的成像原理227
5.3.4 透射電子顯微鏡的樣品制備229
5.3.5 透射電鏡在材料分析上的應用實例233
5.4 掃描探針顯微分析249
5.4.1 掃描隧道顯微鏡250
5.4.2 原子力顯微鏡265
參考文獻275
第6章 材料的價態(tài)分析和表面分析277
6.1 簡介277
6.2 X射線光電子能譜分析278
6.2.1 概述278
6.2.2 X射線光電子能譜基本原理279
6.2.3 X射線光電子能譜儀的結(jié)構(gòu)290
6.2.4 X射線光電子能譜的分析方法294
6.2.5 XPS指紋峰分析技術302
6.2.6 俄歇參數(shù)信息307
6.3 俄歇電子能譜分析307
6.3.1 概述307
6.3.2 俄歇電子能譜基本原理308
6.3.3 俄歇電子能譜儀的結(jié)構(gòu)311
6.3.4 俄歇電子能譜分析方法312
6.4 材料的二次離子質(zhì)譜分析328
6.4.1 概述328
6.4.2 原理329
6.4.3 儀器330
6.4.4 分析方法334
6.4.5 應用舉例334
6.5 綜合實例337
6.5.1 實驗方法337
6.5.2 實驗結(jié)果338
6.6 實驗技術344
6.6.1 樣品制備344
6.6.2 樣品荷電的校準345
參考文獻345
第7章 材料的物理性能表征347
7.1 材料光學性能347
7.1.1 紫外可見光譜分析347
7.1.2 吸光度測定352
7.1.3 半導體能帶間隙檢測353
7.1.4 熒光性能355
7.2 材料電學性能363
7.2.1 材料的導電性364
7.2.2 半導體性365
7.2.3 電容性能366
7.3 材料光電性質(zhì)373
7.3.1 表面光電壓譜374
7.3.2 光電流研究375
7.3.3 交流阻抗譜法378
7.3.4 時間分辨光電導譜(TRPC)382
7.4 催化性能檢測384
7.4.1 氣相光催化評價裝置384
7.4.2 液相光催化評價裝置387
7.4.3 光催化反應器的設計388
7.4.4 礦化度和中間產(chǎn)物檢測389
7.5 物理結(jié)構(gòu)性能390
7.5.1 顆粒度分析390
7.5.2 比表面積和孔結(jié)構(gòu)401
參考文獻410