同步辐射应用（一）

XAFS是近40年来迅速发展起来的研究物质原子近邻结构的一种有效手段。同步辐射光源的利用及发展则为XAFS实验注入了强大的生命力,大大地推动了XAFS 的研究及应用。由于XAFS可以原位探测吸收原子的2-3 个邻近配位壳层,获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息,所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析方法。

（1）XAFS在土壤及植物元素测定中的应用

研究表明,土壤样中营养元素的形态及分布与其生物有效性和养分循环关系极为密切,而有毒元素形态对其生态毒害以及修复治理等有重要的影响,因此元素在土壤中的赋存形态(包括价态)是土壤学研究的一个热点。近十多年来,XAFS已普遍用于土壤许多元素形态和价态研究,如碳、氮、磷、硫、铜、锌、铬、镍、铅、 汞、砷、硒、锰等。采用EXAFS方法研究植物中的砷形态不需经过预分离或化学预处理,可以避免样品预处理过程对砷形态的干扰,保持原位的化学形态信息,获得可靠的砷化学形态信息。有研究采用XAFS研究盆栽试验砷污染,土壤中添加不同肥料后苗期水稻根表铁膜和砷的矿物学特征。铁的钾边EXAFS谱表明,铁膜主要由2-line水铁矿组成,还有少部分针铁矿和赤铁矿等晶体矿;砷的EXAFS图谱显示,除了KNO3和K2SO4处理外,其余处理的铁膜中砷以三价砷为主。有研究者为应用微区XANES探测土壤锰的氧化状态建立了校准曲线,并进行了测试。根据Mn²⁺白线峰(6552.6eV)与 Mn⁴⁺白线峰(6560.9eV)的强度比,可以定量分析锰的氧化状态。

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