创新研制X射线光电子能谱准原位-冷冻样品转移系统解决传统分析领域技术难题

摘要

X射线光电子能谱(XPS)技术是研究固体材料表面元素化学状态的一种重要分析手段,在诸多学科领域应用不断普及,然而对于一些非稳定样品的测试存在很大的技术难题.①空气敏感类样品(如锂离子电池材料、金属负载催化剂、钙钛矿材料等).常规XPS进样方式是在大气环境中进行的,暴露在外界环境中会导致该类样品表面状态的极大破坏.为了保证测试数据的准确性和有效性,必须借助原位/准原位进样方式来进行样品的转移.由于商业化的转移装置价格高、结构复杂、操作便利性差,现有的电子能谱仪器很少配置.②易挥发类样品(如有机小分子材料、生物材料、液态样品等).XPS测试需要保证超高真空环境,通常要求待测样品充分干燥、不易挥发、不含挥发性的溶剂、不易潮解及不含结晶水等.对于有一定挥发性或在真空中不稳定的固体甚至液态样品,一般无法进行XPS测试.如果采用常规方式检测,挥发性样品会直接扩散进能谱仪器的超高真空系统中,既得不到可靠的测试数据又会对能谱仪器造成污染性损害.现有的商业化能谱仪器不具备对易挥发材料特别是液态材料进行XPS测试的条件.