材料分析化学

第1章 绪论1
1.1 材料科学的发展趋势1
1.2 材料科学涉及的领域3
1.3 材料分析的重要性5
1.4 材料分析的内容6
1.5 本书的主要内容8
第2章 材料的成分分析10
2.1 元素成分分析方法简介10
2.1.1 材料性能与元素成分的关系10
2.1.2 元素成分分析技术种类10
2.2 原子吸收光谱12
2.2.1 简介12
2.2.2 原子吸收光谱工作原理13
2.2.3 原子吸收仪器装置14
2.2.4 样品制备18
2.2.5 原子吸收分析方法20
2.2.6 典型分析实例23
2.3 原子发射光谱25
2.3.1 简介25
2.3.2 原子发射光谱基本原理27
2.3.3 原子发射光谱的仪器装置29
2.3.4 光谱定性分析32
2.3.5 光谱定量分析32
2.3.6 ICPMS分析33
2.3.7 应用分析实例36
2.4 X射线荧光光谱法40
2.4.1 简介40
2.4.2 X射线荧光光谱仪工作原理41
2.4.3 仪器结构42
2.4.4 样品制备45
2.4.5 分析方法46
2.4.6 全反射XRF及其环境分析47
2.4.7 应用举例51
2.5 微区成分分析方法56
2.5.1 简介56
2.5.2 电镜能谱分析法57
2.5.3 电子探针分析方法61
2.5.4 电子能量损失谱分析方法66
2.5.5 应用举例68
2.6 本章 小结72
参考文献73
第3章 材料的价键分析74
3.1 简介74
3.2 红外光谱74
3.2.1 基础知识74
3.2.2 红外光谱的原理75
3.2.3 仪器装置81
3.2.4 样品的制备84
3.2.5 镜面反射红外光谱86
3.2.6 衰减全反射红外光谱86
3.2.7 漫反射红外光谱88
3.2.8 显微红外光谱90
3.2.9 红外光谱的应用92
3.3 拉曼光谱102
3.3.1 简介102
3.3.2 拉曼光谱的原理103
3.3.3 仪器装置110
3.3.4 样品制备113
3.3.5 紫外拉曼光谱113
3.3.6 共振拉曼光谱117
3.3.7 显微共聚焦拉曼光谱118
3.3.8 表面增强拉曼光谱119
3.3.9 拉曼光谱的应用122
3.4 综合应用实例134
3.5 本章 小结137
参考文献138
第4章 材料的结构分析140
4.1 X射线衍射物相结构分析140
4.1.1 X射线衍射分析历史140
4.1.2 X射线141
4.1.3 X射线衍射的基本原理148
4.1.4 X射线衍射法151
4.1.5 多晶衍射仪的组成153
4.1.6 样品的制备155
4.1.7 X射线衍射的物相分析156
4.1.8 XRD的应用166
4.2 电子衍射分析176
4.2.1 简介176
4.2.2 电子衍射方法基础177
4.2.3 电子衍射花样的获得179
4.2.4 电子衍射花样的标定181
4.2.5 高分辨电子显微术用于材料结构的分析183
4.2.6 电子衍射方法应用185
4.3 激光拉曼物相结构分析188
4.3.1 简介188
4.3.2 拉曼散射188
4.3.3 拉曼散射的用途188
4.3.4 拉曼光谱测定189
4.3.5 拉曼光谱法于物相结构分析的应用实例189
参考文献194
第5章 材料的形貌分析195
5.1 概述195
5.2 扫描电子显微镜196
5.2.1 简介196
5.2.2 扫描电子显微镜的成像原理196
5.2.3 扫描电子显微镜的仪器结构198
5.2.4 扫描电子显微镜的图像信息200
5.2.5 限制和影响扫描电镜分辨本领的主要因素206
5.2.6 扫描电子显微镜样品制备208
5.2.7 优质扫描电子像的获得210
5.2.8 扫描电子显微镜的新进展211
5.2.9 应用实例214
5.3 透射电子显微分析221
5.3.1 简介221
5.3.2 透射电镜的结构223
5.3.3 透射电镜的成像原理227
5.3.4 透射电子显微镜的样品制备229
5.3.5 透射电镜在材料分析上的应用实例233
5.4 扫描探针显微分析249
5.4.1 扫描隧道显微镜250
5.4.2 原子力显微镜265
参考文献275
第6章 材料的价态分析和表面分析277
6.1 简介277
6.2 X射线光电子能谱分析278
6.2.1 概述278
6.2.2 X射线光电子能谱基本原理279
6.2.3 X射线光电子能谱仪的结构290
6.2.4 X射线光电子能谱的分析方法294
6.2.5 XPS指纹峰分析技术302
6.2.6 俄歇参数信息307
6.3 俄歇电子能谱分析307
6.3.1 概述307
6.3.2 俄歇电子能谱基本原理308
6.3.3 俄歇电子能谱仪的结构311
6.3.4 俄歇电子能谱分析方法312
6.4 材料的二次离子质谱分析328
6.4.1 概述328
6.4.2 原理329
6.4.3 仪器330
6.4.4 分析方法334
6.4.5 应用举例334
6.5 综合实例337
6.5.1 实验方法337
6.5.2 实验结果338
6.6 实验技术344
6.6.1 样品制备344
6.6.2 样品荷电的校准345
参考文献345
第7章 材料的物理性能表征347
7.1 材料光学性能347
7.1.1 紫外可见光谱分析347
7.1.2 吸光度测定352
7.1.3 半导体能带间隙检测353
7.1.4 荧光性能355
7.2 材料电学性能363
7.2.1 材料的导电性364
7.2.2 半导体性365
7.2.3 电容性能366
7.3 材料光电性质373
7.3.1 表面光电压谱374
7.3.2 光电流研究375
7.3.3 交流阻抗谱法378
7.3.4 时间分辨光电导谱(TRPC)382
7.4 催化性能检测384
7.4.1 气相光催化评价装置384
7.4.2 液相光催化评价装置387
7.4.3 光催化反应器的设计388
7.4.4 矿化度和中间产物检测389
7.5 物理结构性能390
7.5.1 颗粒度分析390
7.5.2 比表面积和孔结构401
参考文献410