x射线光电子能谱为什么是表面灵敏的分析技术？判断元素化学状态的依据是什么

Question

如题所述

Answer 1

之所以是表面灵敏分析技术，因为X射线激发出的光电子能量不高，穿透力有限，深层原子发出的光电子无法发射出来被检测到，所以XPS（x射线光电子能谱）检测的信号都是表面几纳米厚度原子发出的，不包含深层的体相信息，所以是表面灵敏的。

判断化学状态的依据是光电子能量峰的位置。原子在组成化合物成键的时候，核外电子云密度会有所增加，形成一定电场，对发射出的光电子能量有影响，造成光电子能量峰位置有所移动。各种元素各个价态的峰位置标准谱图已经有了，跟谱图对照，很容易判断出样品中各元素的成键情况，也就是化学状态。

Answer 2

1）可以分析除H和He以外的所有元素，对所有元素的灵敏度具有相同的数量级。
（2）相邻元素的同种能级的谱线相隔较远，相互干扰较少，元素定性的标识性强。
（3）能够观测化学位移。化学位移同原子氧化态、原子电荷和官能团有关。化学位移信息是XPS用作结构分析和化学键研究的基础。
（4）可作定量分析。既可测定元素的相对浓度，又可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。
（5）是一种高灵敏超微量表面分析技术。样品分析的深度约2nm，信号来自表面几个原子层，样品量可少至10-8g，绝对灵敏度可达10-18g。