1.文獻(xiàn)中Fe2p擬合非常混亂，有的是Fe2+的B.E.比Fe3+更高，有的更低。究竟那個(gè)價(jià)態(tài)更高呢?

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首先，F(xiàn)e3+的結(jié)合能通常是要高于Fe2+的，但是要注意含F(xiàn)e物質(zhì)的具體成分。

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這個(gè)問題也是XPS測(cè)試譜圖解析過程中常見的問題，不同的文獻(xiàn)報(bào)道的XPS結(jié)合能位置會(huì)有存在差異，可能的原因如下：

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(a)即使都是Fe2+，但是配位的原子不同也會(huì)有不同的結(jié)合能位置，如下圖的FeO、FeCO3和FeSO4;

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(b)即使都是FeO，但是不同文獻(xiàn)所測(cè)試樣品形態(tài)不同、測(cè)試儀器不同、結(jié)合能校準(zhǔn)方法不同，也會(huì)導(dǎo)致Fe2+結(jié)合能位置不完全一致;

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(c)不排除有些文獻(xiàn)的測(cè)試結(jié)果是不合理的。

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基于以上的理解，我們參考文獻(xiàn)分析XPS數(shù)據(jù)時(shí)，需要謹(jǐn)慎，選擇合理可靠的文獻(xiàn)，同時(shí)注意文獻(xiàn)中的樣品信息和測(cè)試條件。做XPS測(cè)試時(shí)，建議同時(shí)測(cè)試參照樣品，可以幫助數(shù)據(jù)解析。

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2.請(qǐng)問我們送XPS碳材料的樣品，測(cè)樣老師會(huì)詢問里面的碳是石墨化碳或有機(jī)碳，請(qǐng)問其中的區(qū)別？

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首先，測(cè)試時(shí)要提供給老師盡可能詳細(xì)的樣品信息，有助于測(cè)試?yán)蠋煾鶕?jù)樣品信息選擇合理的測(cè)試條件和數(shù)據(jù)處理方法。碳材料中可能會(huì)有不同形式的C物種，例如sp2或sp3，對(duì)應(yīng)物種的結(jié)合能位置也是不一樣的。另外，XPS數(shù)據(jù)處理通常會(huì)采用C1s譜峰進(jìn)行荷電校準(zhǔn)，將烷烴碳譜峰位移到284.8eV，而不是采用sp2C校準(zhǔn)到284.8eV。

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3.老師，請(qǐng)問XPS測(cè)出來的數(shù)據(jù)使用前有必要平滑處理么?如果平滑的話會(huì)不會(huì)造成某些特征峰的減弱甚至消失呢?那么平滑幾次合適呢？

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首先不建議進(jìn)行平滑處理，因?yàn)槠交幚砜赡軙?huì)導(dǎo)致譜圖失真，例如譜峰強(qiáng)度或形狀發(fā)生變化。如果發(fā)現(xiàn)譜圖信噪很差，建議調(diào)整測(cè)試參數(shù)(如提高Pass energy或者增加測(cè)試時(shí)間等)來提高信噪比。

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4.請(qǐng)問多重分裂峰產(chǎn)生的原因有哪些呢?多重分裂峰不太清楚，是每個(gè)元素都會(huì)產(chǎn)生嗎？

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原子外層電子是一個(gè)多電子體系，其中存在復(fù)雜的相互作用。當(dāng)原子的價(jià)殼層擁有未配對(duì)的自旋電子時(shí)，即當(dāng)體系的總角動(dòng)量j不為零時(shí)，那么XPS激發(fā)出芯能級(jí)電子所形成的空位，會(huì)與價(jià)軌道未配對(duì)自旋電子發(fā)生耦合效應(yīng)，使體系出現(xiàn)多于一個(gè)終態(tài)，也就是在譜圖上出現(xiàn)多個(gè)譜峰，稱作多重分裂。不是每個(gè)元素都產(chǎn)生多重分裂峰，通常稀土金屬(4f軌道上有未成對(duì)電子存在)的4s能級(jí)表現(xiàn)有強(qiáng)的分裂，過渡金屬(3d軌道上有未成對(duì)電子存在)的3s能級(jí)表現(xiàn)有強(qiáng)的分裂，例如Mn 3s。因此利用s能級(jí)的多重分裂現(xiàn)象可以研究分子中未成對(duì)電子的存在情況，同時(shí)幫助化學(xué)態(tài)鑒別。

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5.譜峰重疊，怎么處理?

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首先要判斷是什么譜峰重疊在一起，可以有以下方法進(jìn)行處理：

(a)如果是特征譜峰和俄歇譜峰發(fā)生重疊，建議更換X射線能量;

(b)如果是比較元素含量，可以選擇測(cè)試元素的其他譜峰;

(c)進(jìn)行解譜分析。

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6.衛(wèi)星峰是什么?對(duì)于衛(wèi)星峰，我們有必要進(jìn)行分峰分析么?它的相對(duì)位置的標(biāo)準(zhǔn)譜有么?

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XPS譜圖中，除了特征譜峰，還存在由于終態(tài)效應(yīng)導(dǎo)致的衛(wèi)星峰，例如shake up/off峰，這些譜峰也是非常重要，可以幫助鑒定化學(xué)態(tài)。是否分峰取決于實(shí)驗(yàn)需求，可以查找相關(guān)文獻(xiàn)幫助確定解譜參數(shù)，例如對(duì)Co2p的解譜，可以參照這篇文獻(xiàn)：Accurate peak fitting and subsequent quantitative composition analysis of the spectrum of Co2p obtained with Al Kα radiation: I: cobalt spine

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7.老師剛才講到的全譜臺(tái)階變高那里說是可能樣品受到污染，請(qǐng)問這個(gè)污染指的是表面的污染還是內(nèi)部的?

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首先更正一下，全譜中本底臺(tái)階狀升高是由于樣品中更深層電子在出射過程中發(fā)生非彈性碰撞能量損失所導(dǎo)致，這是光電過程中正常存在的。但是如果樣品表面被覆蓋或者存在污染層，樣品中出射的電子在穿過污染層時(shí)，會(huì)與污染物發(fā)生非彈性碰撞從而導(dǎo)致本底的異常抬高。在XPS測(cè)試時(shí)，這種本底的異常抬高可以幫助我們判斷表面是否被覆蓋或者存在污染層。

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8.吸附材料在吸附物質(zhì)后為啥表面檢出量很低?

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XPS是表面敏感的分析方法，通常探測(cè)深度小于10nm。如果材料樣品表面存在吸附層，在XPS可探測(cè)深度范圍內(nèi)，可檢測(cè)到的材料含量會(huì)減少。如果表面的覆蓋層的厚度大于XPS的探測(cè)深度，可能導(dǎo)致XPS無(wú)法檢出到材料的信息。所以XPS測(cè)試的樣品要求表面是清潔的。

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9.我在做有機(jī)物的XPS時(shí)會(huì)有很多氧的峰，測(cè)試過程是抽真空的，這些氧是怎么來的?

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氧成分的來源有多種可能：

(a)樣品含有氧或者易被氧化，在傳遞到儀器進(jìn)行測(cè)試前就已經(jīng)含有氧;

(b)測(cè)試時(shí)，X射線束斑照射到樣品以外的區(qū)域;

(c)如果測(cè)試的是用導(dǎo)電膠粘的粉末樣品，XPS可能探測(cè)到導(dǎo)電膠中的氧成分;

(d)儀器的真空較差，腔體中氧的含量較高。

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10.XPS測(cè)試，重復(fù)幾次的數(shù)據(jù)都沒有重復(fù)的很好，在往高能偏，往往是什么原因造成的?

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如果每次測(cè)試的峰位不重復(fù)且偏高結(jié)合能，很可能是樣品荷電導(dǎo)致的，建議測(cè)試時(shí)開啟儀器的荷電中和功能。

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11.對(duì)于寬帶半導(dǎo)體，根據(jù)O1s的高結(jié)合能一側(cè)的Energy loss spectra，為什么可以得到這個(gè)材料的禁帶寬度?對(duì)于過渡金屬氧化物，2p-3d共振PES與3p-3d共振PES相比，在表征VB的構(gòu)成時(shí)，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?

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(a)O1s的能量損失譜是由于價(jià)帶電子向?qū)щ娮榆S遷而產(chǎn)生的，這個(gè)躍遷能量對(duì)應(yīng)于Band gap。

(b)從文獻(xiàn)結(jié)果看，2p-3d共振有著更高的信號(hào)強(qiáng)度。但是這個(gè)領(lǐng)域接觸較少，無(wú)法提供更詳細(xì)的解答，建議多查找相關(guān)文獻(xiàn)。

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