汪思聪, 庞贝贝, 刘潇康, 丁韬, 姚涛

高等学校化学学报 2022, 43 (9): 20220487-. DOI:10.7503/cjcu20220487

摘要（1986）

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X射线吸收精细谱学(XAFS)技术是从20世纪80年代开始逐渐发展起来的一种材料表征技术, 具有对中心吸收原子的局域结构和化学环境敏感的特征, 非常适合表征单原子催化剂. 本文从XAFS技术的原理和特点出发, 深入探讨了该技术在电催化水分解、燃料电池阴极反应和二氧化碳电化学还原等多个单原子催化应用场景下的独特作用, 并展望了XAFS技术在单原子电催化领域的未来发展与应用前景, 以期为更深入明确的单原子催化剂结构表征和电催化机理描述提供指导.

能量色散XAFS（Energy dispersive X-ray absorption fine structure spectroscopy， ED-XAFS或 DXAFS）［16，19］是一种新颖的XAFS采样技术，因其极高的时间分辨应用前景得到广泛的关注. DXAFS技术用弯晶单色器取代传统XAFS技术中的双晶单色器，将X射线聚焦在样品处，在经过样品后依据不同的布拉格角再次发散，进而将能量信息转化为位置信息，再用二维面探测器进行信号采集（图5），一次性记录下位置和对应强度信息，即可在一次采谱中得到整个吸收谱. 基于上述原理，理论上数据采集时间取决于 X射线光子入射后探测器的响应时间，因此该技术的时间分辨率远高于传统XAFS和QXAFS，可达到μs数量级. 但目前DXAFS技术无法进行荧光模式实验，且由于样品处聚焦光斑通常为微米级大小，对样品均匀度、待测元素浓度等参数的要求较高.