钴

钴 • 过渡金属

主要 XPS 区：Co2p
重叠区：Co LMM、Ba3d
常见化学态的结合能：

实验信息

• Ba3d 和 Co2p XPS 峰之间强烈重叠。
  • 检查 Co LMM 俄歇峰 (713 eV) 或 Ba4d 峰 (85 eV) 以进行确认。
• 钴氧化物很容易被 Ar⁺ 溅射还原。
  • 在试图清洁氧化物样品表面或进行深度剖析时，使用尽可能低的离子束能量。
    • 最小化（但不能完全防止）还原效应。

XPS 谱图解读

• Co2p 峰具有明显的自旋轨道分裂峰（Δ_金属=14.99eV）
• Co2p 区与自身一些较弱的 Co LMM 俄歇峰重叠，必须注意不要将该峰误判为 XPS 峰。
• 金属的 Co2p 峰形不对称。
  • 高分辨金属Co的2p谱图显示了复杂的结构。

• 可以使用 Co2p 谱的卫星峰区分 Co 的各种氧化态。
  • Co (II) 具有可观察到的卫星峰 (~786eV)。
  • 而 Co₃O₄ 实际上是 Co (II) 和 Co (III) 的混合氧化态，由于存在 2+ 和 3+ 态，我们预期会看到一些卫星峰。

一般性注释

• 碳可能会被注入金属Co中形成碳化物，例如，在氩离子深度剖析期间。

关于此元素

符号：Co
发现日期：1737年
名称来源：德语 kobalt 或 kobold
外观：银色
发现者：George Brandt
来源：砷、氧、硫、辉钴矿

熔点：1768 K
沸点：3143 K
密度 [kg/m3]：8900
摩尔体积：6.67 × 10-6 m3/mol
质子/电子：27
中子：32
壳层结构：2,8,15,2
电子构型：[Ar]3d74s2
氧化态：2,3
晶体结构：六方晶体

钴通常与镍联系在一起，因为这两种元素均为陨铁的特征成分。在古代，这种固体铁磁性银白色元素因其化合物而闻名，而它的发现归功于 G. Brandt，他在1730年至1737年间发现钴能让玻璃显示亮蓝色。少量的钴是人类和许多其他生物的必需元素，也是维生素 B-12 或钴胺素的主要成分。由于钴的毒性及其在核对抗中的危险因素，应谨慎处理。接触强大的伽马射线放射源钴-60 可能会致癌。

应用资料

• 使用 X 射线光电子能谱研究钴基催化剂氧化
• 锂离子电池中电极材料的分析
• 固体氧化物燃料电池材料的 XPS 分析
• XPS 快速深度剖析分析硬盘

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