钛

钛 •过渡金属

钛元素 XPS 主峰：Ti2p
干扰峰：Ru3p_3/2, In3d_3/2
常见化学状态的结合能：

实验信息

无

XPS 光谱解读

• 钛金属的 Ti2p 峰形不对称。TiO2 的峰形对称，TiN 的峰形复杂，包括卫星特征峰。

• Ti2p 峰具有明显的自旋轨道分裂峰 (Δ_金属=6.1 eV)。
  • 不同化学状态的分裂值不同 (Δ_氮化物=6.0 eV，Δ_氧化物=5.7 eV)。
  • 每个自旋轨道分裂峰的 FWHM 通常相同，但 Ti2p 的 Ti2p _1/2 谱峰比 Ti2p_3/2 谱峰宽很多。因此，Ti2p_1/2 峰的峰高比预期低。
  • Ti2p1 峰峰高较低，峰宽较 Ti2p3 宽是由于 Coster-Kronig 效应（后电离，Ti2p1 态相较于 Ti2p3 态的存在时间较短）。
  • 导致难以对多种化学态混合的 Ti2p 进行准确地分峰拟合。

基本信息说明

• 金属易容氧化。
  
  • 钛被用作氧气的吸附材料。
• TiO2 容易被 Ar 粒子溅射还原。
  
  • 在钛氧化物溅射期间可能形成钛的低价氧化物和/或金属。

关于本元素

符号：Ti
发现时间：1791
命名起源：希腊语 Titan
外观：银白色
发现人：William Gregor
来源于：钛铁矿、金红石

熔点：1941 K
沸点：3560 K
密度[kg/m³]：4507
摩尔体积：10.64 × 10^-6 m³/mol
质子/电子：22
中子：26
壳层结构：2,8,10,2
电子构型：[Ar]3d²4s²
氧化态：4
晶体结构：六方晶系

钛的强度重量比非常高，耐腐蚀。钛主要以二氧化钛（TiO2）的形式使用。其金属色使其在油漆、纸和塑料行业中非常有用。使用 TiO2 生产的油漆可反射红外辐射，因此可用于遮光剂中，并对天文学家有帮助。由于钛具有生理学惰性，因此可用于关节置换植入物，在人体穿孔中的应用也较广泛。自然界未发现游离钛，钛主要存在于矿物质中。从月球带回来的岩石中 TiO2 的含量约为 12％。

应用指南

• 硬盘盘片的 XPS 快速深度剖析

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