X射线光电子能谱(XPS)是最常用的表而分析技术之一，在材料的摩擦化学、摩擦和磨损机理以及材料失效等研究方面发挥着重要作用。 X射线光电子能谱技术(XPS)是材料表面分析的重要手段，其近年的快速发展促进了表面化学领域研究的深入.高分子及其复合材料在摩擦学性能方面具有普遍的优势，通过XPS对高分子及其复合材料摩擦表面的分析，可以确定摩擦过程的化学变化，并对改进材料的摩擦学性能起到理论的指导作用.前期的内容中讲述XPS的基本原理、设备构成、分析特点及在润滑油添加剂的吸附与反应、聚合物填料、气相润滑和离子液体等摩擦化学研究中的应用，下面我们一起来看看(XPS测试)X射线光电子能谱分析常见方法。


一、紫外光电子能谱分析（UPS—Ultra-violet photoelectron Spectroscopy）XPS分析使用的光源阳极是Mg或Al，其能量分别是1487和1254eV。(1)Mg/Al双阳极X射线源能量范围适中（Mg：1253.7，Al：1486.7eV）;(2)X射线的能量范围窄（0.7和0.85 eV）能激发几乎所有的元素产生光电子；(3)靶材稳定，容易保存以及具有较高的寿命UPS的光源为氦放电灯，能量为21.2或40.8eV，其能量只能够激发出价带电子，因此主要用于价带分析。

二、化合物中元素种类的分析——全谱分析对于一个化学成分未知的样品，首先应做全谱扫描，以初步判定表面的化学成分。全谱能量扫描范围一般取01200 eV, 因为几乎所有元素的最强峰都在这一范围之内。 由于组成元素的光电子线和俄歇线的特征能量值具唯一性，与XPS标准谱图手册和数据库的结合能进行对比，可以用来鉴别某特定元素的存在。

三、定量分析-根据具有某种能量的光电子的强度可知某种元素在表面的含量，误差约20%。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。1.根据某元素光电子动能的位移可了解该元素所处的化学状态，有很强的化学状态分析功能。2.一种高灵敏超微量表面分析技术，样品分析的深度约为20，信号来自表面几个原子层，样品量可少至10的-8次方g，绝对灵敏度高达10的-18次方g。

四、化学态与结构分析——窄区扫描（也叫高分辨谱）如果测定化学位移，或者进行一些数据处理，如峰拟合、退卷积、深度剖析等，则必须进行窄扫描仪得到精确的峰位和好的峰形。扫描宽度应足以使峰的两边完整，通常为10eV~30eV。为获得较好的信噪比，可用计算机收集数据并进行多次扫描。

五、定性分析--根据测得的光电子动能可以确定表面存在哪些元素， 1. 能够分析出了氢，氦以外的所有元素，灵敏度约0.1at%。 空间分辨率为 100um, X-RAY 的分析深度在 1.5nm 左右。2.相隔较远，相互干扰较少，元素定性的相邻元素的同种能级的谱线标识性强。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。化学位移信息是利用XPS进行原子结构分析和化学键研究的基础。 返回小木虫查看更多