SuperXAFS M9000性能大揭秘：至低測試含量竟能低于 0.1%

近期，測試人員使用國創科學儀器（蘇州）有限公司的臺式X射線吸收譜儀 SuperXAFS M9000，對分子篩載體上極低含量的金屬樣品進行了X射線發射譜（XES）測量。樣品中 Fe、Co、Ni、Cu、Zn 等元素的負載量均低于 0.1%，但所得譜線仍表現出清晰的特征、良好的信噪比和優異的分辨率，足以解析元素的占據態電子信息與局域化學環境，這表明臺式 XES 在痕量金屬中心或雜質分析場景中具有可行性和實用價值。

XES 對占據態電子（如金屬 3d 與配體 2p 的雜化）極為敏感，能夠補足XAS所提供的未占據態信息。對于分子篩負載的痕量金屬，常常以單原子、超小團簇或高度分散的配位形式存在，常規衍射或顯微手段難以直接捕捉其電子結構細節。通過對微弱的發射譜線進行高分辨率測量，研究者可以判斷金屬的價態、與氧或其他配體的鍵合特點，以及是否存在因環境或處理而產生的化學遷移或團簇化傾向。這對于催化劑設計（例如單原子催化策略）、環境樣品中毒性金屬的識別、以及精細化工與制藥中殘留金屬形式的評估，均具有重要意義。

臺式 SuperXAFS M9000 的優勢在于把高靈敏度的光譜表征帶回了實驗室前沿：儀器對樣品形態的兼容性強，粉末、噴涂膜、成型顆粒乃至小型反應器窗口內的樣品均可測；多元素測量流程使得在同一批樣品上順序獲取 Fe/Co/Ni/Cu/Zn 等元素的占據態信息變得高效可行。與需要申請機時的同步輻射設施相比，臺式設備顯著縮短了表征周期，便于在配方—處理—表征的研發閉環中實現快速迭代，支持材料篩選與工藝優化的常態化監測。

在實際應用上，此類高分辨率 XES 對痕量金屬的研究具有多面向價值：一是為單原子或超分散催化劑提供電子結構依據，幫助判斷活性位的電子供受體特性及與載體的耦合強度；二是用于環境與健康相關樣品中痕量金屬化學態的區分，支持風險評估與污染源追溯；三是為質量控制與工藝放大提供結構級別的在線或準在線檢測手段，及時發現因微量雜質導致的性能偏差或穩定性問題。尤其是在分子篩這類復雜多孔載體上，能在低于 0.1% 的負載下仍取得高質量 XES 數據，說明臺式設備在處理高度分散、低濃度活性中心時已具備足夠的靈敏度與穩定性。

綜上所述，本次對 <0.1% 級別 Fe、Co、Ni、Cu、Zn 負載分子篩的 XES 測試，不僅驗證了 SuperXAFS M9000 在痕量金屬譜學檢測方面的能力，也展示了臺式 XES 在催化材料研發、污染物形態解析與質量控制等多種應用場景中的潛在價值，為實驗室級別開展高靈敏度電子結構表征提供了可靠工具。

圖一 Fe Kα1 line的XES圖譜。

圖二 Co Kα1 line的XES圖譜。

圖三 Ni Kα1 line的XES圖譜。

圖四 Cu Kβ1,3 line的XES圖譜。

圖五 Zn Kβ1,3 line的XES圖譜。

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