【摘要】 XPS 不仅提供了一种定性和定量描述材料表面化学性质的方法,而且还可以深入了解样品的拓扑结构、形态和均匀性随深度的变化。这样的技术可能有助于理解新的界面(例如在半导体,电极中) ,固体合成途径、催化和表面过程和电子活性材料等。

从纳米到宏观尺度的功能材料为当今时代一些最关键的科学问题提供了解决方案,从使用多种催化剂改善精细化学合成(如药品、食品添加剂、化妆品)的环境足迹和商业可行性,到固态材料作为能量存储材料,燃料电池或光电池,以解决人类对化石燃料等日益减少的资源的依赖。这就是功能材料应用的范围,可以在物理科学的范围内找到实例; 包括药物递送系统,分子传感器,处理耐药病原体,航空航天部件,电子产品等等。为了设计和开发最有效的材料,对材料特性的透彻理解往往是至关重要的,特别是在材料表面,因为材料表面形成了功能材料与它们将要作用的材料或物质之间的互动边界

在材料科学领域,X射线光电子能谱(XPS)已经成为一种众所周知的技术,它可以用来探测材料表面的元素、电子和化学特性。虽然通过峰值解构来解释 XPS 数据已经司空见惯,但是对这种技术的基本理解和对正确数据处理的欣赏往往缺失。最近,一系列宝贵的指南已经从 XPS 领域的领先从业人员的共同努力中编写出来,目的是使新进入 XPS分析的研究人员能够计划实验并对他们的数据进行高水平的理解。

XPS 不仅提供了一种定性和定量描述材料表面化学性质的方法,而且还可以深入了解样品的拓扑结构、形态和均匀性随深度的变化。这样的技术可能有助于理解新的界面(例如在半导体,电极中) ,固体合成途径、催化和表面过程和电子活性材料等。

XPS 光谱中的每一个光电发射峰都伴随着一个特征阶梯背景,这是光电子经过非弹性散射过程的结果。为了正确分析 XPS 数据,这个非弹性散射过程必须以模型背景的形式适当地加以说明。

  • Isaacs, M. A., et al. (2021). "Advanced XPS characterization: XPS-based multi-technique analyses for comprehensive understanding of functional materials." Materials Chemistry Frontiers 5(22): 7931-7963.

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