铬 • 过渡金属

主要 XPS 区：Cr2p
重叠区：Te3d、Zn LMM
常见化学态的结合能：

实验信息

• Cr2p 与 Zn LMM 俄歇峰强烈重叠，例如在一些钢样品中。
  • 如果铬浓度足以产生良好的 Cr3p 信号，则使用较弱的 Cr3p 峰。

XPS 谱图解读

• 在存在高浓度锌的情况下，由于与 Zn LMM 俄歇区有强烈重叠，可能难以通过 Cr2p 区确定铬的化学成分。
  • 铬的次峰 Cr3p 显示出相当大的化学位移，在这种情况下可能更容易实现峰拟合。
  • Cr3p 的结合能出峰位置：金属 = 42.4eV，Cr₂O₃ = 43.0 eV，CrO₃ = 48.3 eV
• Cr2p 峰具有明显的自旋轨道分裂峰（Δ_金属=9.3eV）
• Te3d 和 Cr2p 峰之间直接重叠。
  • 虽然 Te3d/Cr2p 重叠部分较多，但 Te3d 自旋-轨道分量的强度比为 3:2，而 Cr2p 的强度比为 2:1。
  • 如果 Te 元素含量足够多，可以用次强峰 Te3p 峰进行分析。
• Cr (III) 氧化物的化学分析方法^[1，2]。
  • Cr₂O₃ 的 Cr2p3 峰的卫星峰和 Cr2p1 峰有重叠。
  • 仅拟合 Cr2p_3/2 分量。
  • Cr(III) 氧化物的 Cr2p 有多个多重分裂峰。
  • 多重分裂结构的正确拟合可防止错误识别其他化学态。

• 金属 Cr 上的天然氧化物可能是 Cr (III) 氧化物和 Cr (III) 氢氧化物的混合物。
  • Cr (III) 氢氧化物可以用单个的 Cr2p3 峰进行拟合。
  • 如上所示，Cr (III) 氧化物用多个峰进行拟合，并用不对称金属 Cr 的峰进行拟合。
• 采用改进的 Cr₂O₃ 拟合方法，对暴露于空气中的铬铅矿石 (PbCrO₄) 进行了峰拟合，增加了 Cr(VI) 态的分量。

参考文献

• [1] MC Biesinger et al./ Applied Surface Science 257 (2011) 2717-2730
• [2] M Aronniemi et al./ Surface Science 578 (2005) 108-123

关于此元素

符号：Cr
发现日期：1797年
名称来源：希腊语 chrôma
外观：灰色
发现者：Louis Vauquelin
来源：铬铁矿

熔点：2180 K
沸点：2944 K
密度 [kg/m3]：7140
摩尔体积：7.23 × 10-6 m3/mol
质子/电子：24
中子：28
壳层结构：2,8,13,1
电子构型：[Ar]3d54s1
氧化态：6,4,3,2
晶体结构：立方晶体

铬是一种具有延展性的硬金属，因其抛光后的诱人光泽而闻名。铬的名称源于希腊语中的颜色，这是因为铬可以形成多种多彩的化合物。在1800年代，铬主要用作皮革油漆和鞣制盐的成分。如今，85% 的铬用于金属合金，如不锈钢和阳极氧化铝。在红宝石和绿宝石等宝石中也存在痕量的铬。铬是一种常见的元素，
用于生产合成宝石。

应用资料

• 低辐射玻璃涂层的 X 射线光电子能谱表征分析
• 燃料电池应用钢隔板上金薄层的表征分析
• XPS 快速深度剖析分析硬盘

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