铝•其它金属

铝元素 XPS 主峰:Al2p
干扰峰:Pt4f、Cu3p
常见化学状态的结合能:

化学状态结合能 Al2p/eV
铝金属72.6
铝硅酸盐74.4
氧化铝74.6
铝箔上的氧化铝75.6

以 Al2p 金属峰作为基准,进行氧化物/铝箔荷电校正。

以外来 C1s 谱峰 (284.8 eV) 作为基准进行硅酸盐和氧化铝校正

实验信息

  • 当样品中的铂或铜浓度较高时,同时采集 Al2s 和 Al2p 峰或仅采集 Al2s 峰。

XPS 光谱解读

  • 氧化铝是绝缘材料,氧化物的峰位可能随膜的厚度而变化。
    • 氧化物峰和金属峰的相对强度也将随着氧化物的厚度而变化。
      • 这种效应赋予了 XPS 测量氧化铝薄膜的厚度的能力。
  • Al2p 峰具有紧邻的自旋-轨道谱 (Δ金属=0.44 eV)
    • 仅在典型实验条件下观察到铝金属的分裂谱,表现为峰形不对称,而不是完全分裂。
    • 铝化合物(如氧化铝)的 Al2p 峰的分裂可以忽略。
  • 金属 Al2p 峰与非对称峰形完美拟合。
    • 化合物(如氧化铝)的 Al2p 峰形对称。
  • 铝金属呈现出强度显著的能量损失特征峰。
    • 这些特征峰能覆盖/遮盖结合能较高的 XPS 峰,如 Si2p 和 Si2s 峰。

基本信息说明

  • 铝是一种反应活性较高的金属,因此铝金属的样品原样的表面始终存在氧化物。
    • 氧化膜的厚度可能不同,具体取决于做过的清洁处理。
  • 氧化铝可能与存在的氢氧化物发生水合反应。
    • 这些化合物可能与大气中的 CO2 发生反应,在表面形成碳酸盐。
  • 在 Ar+ 溅射后,活性表面可能会吸收氧,重新形成氧化物。

crystal structure关于本元素

符号:
发现时间:1825年
命名起源:拉丁语alumen
外观:银白色
发现人:Hans Christian Ørsted
来源于:铝土矿

熔点:933.52 K
沸点:2740.15 K
密度 [kg/m3]:2700
摩尔体积:10.00 × 10-6 m3/mol
质子/电子:13
中子:14
壳层结构:2,8,3
电子构型:[Ne]3s23p1
氧化态:3
晶体结构:面心立方

古人使用铝盐来做媒染剂和收敛剂,但是直到1825年 H.Ørsted 才分离出铝。1886年取得了最重大的突破,C. Hall 开发出一种价格低廉的从铝土矿中提取铝的电解法。这一方法目前仍然在普遍使用。铝因其轻质、强度、耐用性和抗氧化性而具有价值,这些特性推动了铝合金在飞机和火箭中的应用。有证据表明,高浓度的铝可能具有毒性,但通常认为铝的毒性低于大多数重金属。虽然铝的耐久性是众所周知的,但某些化学物质(如汞)可能会导致铝腐蚀。这就是为什么飞机上不允许使用汞温度计的原因。

应用指南

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