金屬催化劑及其催化作用

金屬催化劑及其催化作用第一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬催化劑的應(yīng)用金屬催化劑主要催化的化學(xué)反應(yīng)為：加氫、脫氫、異構(gòu)化、部分氧化、完全氧化等。第二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬催化劑的特性1、過(guò)渡金屬或貴金屬2、最外層有1-2個(gè)電子，次外層有1-10個(gè)d電子，（n-1）dns有未成對(duì)的電子。即使象Cu，Ag，Au等d電子已經(jīng)完全充滿，由于d電子可以躍遷到s軌道上，因此d仍有未充滿的電子。通常稱為含有未充滿或未成對(duì)的d電子。第四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二過(guò)渡金屬金屬催化劑(過(guò)渡金屬和貴金屬）適合作金屬催化劑的元素特征一般是d區(qū)元素（ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ）外層電子排布：最外層1-2個(gè)S電子次層1-10d電子。貴金屬結(jié)構(gòu)特點(diǎn)貴金屬結(jié)構(gòu)中d全充滿，而S未滿。但S軌道與d軌道有重疊，d軌道的電子可以躍遷到S軌道上，從而使d軌道上有未成對(duì)電子的能級(jí)，從而產(chǎn)生化學(xué)吸附。第五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬催化劑催化活性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則（1）d帶空穴與催化活性（2）d%與催化活性（3）晶格間距與催化活性（4）表面在原子水平上的不均勻和催化活性第六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二逸出功越小，金屬給出電子的趨勢(shì)越大；?逸出功越大，金屬?gòu)耐饨绔@得電子的趨勢(shì)亦越大。?與電負(fù)性的關(guān)聯(lián)式：X=0.355φ?這里X代表電負(fù)性，φ代表逸出功?如Ni的逸出功φ=4.71eV，由上式可算出，X=1.67eV第七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬的逸出功FeCoNiCrCuMo4.484.414.514.604.104.20RhPdAgWRePt4.484.554.804.535.105.32反應(yīng)物分子的電離勢(shì)反應(yīng)物分子將電子從反應(yīng)物移到外界所需的最小功用I來(lái)表示。代表反應(yīng)分子失電子難易程度。金屬催化劑的化學(xué)吸附與催化性能的關(guān)系第九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二1、φ>I時(shí)，電子從反應(yīng)物向金屬催化劑表面轉(zhuǎn)移,反應(yīng)物變成正離子。這時(shí)反應(yīng)物與催化劑形成離子鍵。其強(qiáng)弱程度決定于φ與I相對(duì)大小。這種情況下，正離子層可以降低催化劑表面的電子逸出功。2、當(dāng)φ<I時(shí)，電子將從金屬催化劑表面向反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)移，使反應(yīng)物分子變成吸附在金屬催化劑上的負(fù)離子。吸附也形成離子鍵。強(qiáng)度同φ與I差值有關(guān)，差值越大鍵強(qiáng)越強(qiáng)。這種負(fù)離子吸附層可以增加金屬催化劑的電子逸出功。第十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二3、φ≈I時(shí)，電子難于發(fā)生完全轉(zhuǎn)移，這時(shí)形成共價(jià)鍵。實(shí)際上，I和φ不是絕對(duì)相等的。如果反應(yīng)物帶孤立的電子對(duì)，金屬催化劑上有接受電子對(duì)的部位，反應(yīng)物分子就會(huì)將孤立的電子對(duì)給予金屬催化劑而形成配價(jià)鍵結(jié)合，亦就是產(chǎn)生L酸中心→絡(luò)合催化（下次課講）?；瘜W(xué)吸附后金屬金屬的逸出功會(huì)發(fā)生變化。如O2，H2，N2，飽和烴在金屬上吸附時(shí)。金屬將電子給予被吸附分子在表面上形成負(fù)電子層如Ni+N-，W+O-等造成電子進(jìn)一步逸出困難，逸出功增大。而當(dāng)C2H4，C2H2，CO（有π鍵）把電子給予金屬，金屬表面形成正電層，使逸出功降低。第十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二化學(xué)吸附過(guò)程是往往是催化反應(yīng)的控制步驟。（1）若反應(yīng)控制步驟是生成負(fù)離子吸附態(tài)，那么就要求金屬表面容易給出電子。Φ值要小，才有利造成成這種吸附態(tài)。舉例1如某些氧化反應(yīng)是以O(shè)-、O2-、O=等吸附態(tài)為控制步驟。當(dāng)催化劑的Φ越小，氧化反應(yīng)活化能越小。第十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）若反應(yīng)控制步驟是生成正離子吸附態(tài)時(shí)，則要求金屬催化劑表面容易得到電子，這時(shí)Φ越大，反應(yīng)的活化能越低。（3）若反應(yīng)控制步驟為形成共價(jià)吸附時(shí)，則要求金屬催化劑的Φ=I相當(dāng)為好。在制備催化劑時(shí)如何改變催化劑的逸出功：一般采用加助劑方法，從而達(dá)到提高催化劑的活性和選擇性的目的。第十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二舉例2：HCOOH→H2+CO2首先發(fā)現(xiàn)催化過(guò)程是HCOOH+金屬催化劑生成類甲酸鹽進(jìn)一步生成CO2和H2。HCOOH+金屬→類甲酸鹽→金屬+H2+CO2第十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二Tanable模型金屬離子的配位數(shù)不變。氧離子的配位數(shù)與主體氧化物相同。第十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二能帶理論：能級(jí)是連續(xù)的，電子共有化。?s軌道合成的S能帶相互作用強(qiáng)，能帶寬，電子密度小。?d軌道合成的d能帶相互作用弱，能帶較窄，電子密度大。?電子占用的最高能級(jí)為Fermi能級(jí)。第二十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬鍵可以看作是多原子共價(jià)鍵的極限情況。按分子軌道理論，金屬中N個(gè)原子軌道可以形成N個(gè)分子軌道。隨著金屬原子數(shù)增多，能級(jí)間距越來(lái)越小，當(dāng)原子數(shù)N很大時(shí)，能級(jí)實(shí)際變成了連續(xù)的能帶。第二十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二前題?能帶理論是一個(gè)單電子的近似，每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)被近似看作是獨(dú)立的。電子既可以從晶格振動(dòng)獲得能量。從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，也可以從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)把多余的能量放出來(lái)為晶格熱振動(dòng)的能量。在絕對(duì)溫度為T的金屬晶體內(nèi)，電子達(dá)到熱平衡時(shí)。能量為Ej的能級(jí)被電子占據(jù)的幾率f(Ej)(也稱為費(fèi)米分布函數(shù)）EF為費(fèi)米能級(jí)是電子能填充到能帶的水平。它直接關(guān)系到催化劑的活性和選擇性。第二十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二當(dāng)T→時(shí)分布函數(shù)極端情況討論?首先，令當(dāng)T=0°k時(shí)令EF=E0F(1)Ej<E0F時(shí)說(shuō)明在絕對(duì)零度時(shí)低于E0F的量子態(tài)被電子占據(jù)的幾率為1。全占滿。第二十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二(2)當(dāng)Ej>E0F時(shí)第二十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬鍵可以看作是多原子共價(jià)鍵的極限情況。按分子軌道理論，金屬中N個(gè)原子軌道可以形成N個(gè)分子軌道。隨著金屬原子數(shù)增多，能級(jí)間距越來(lái)越小，當(dāng)原子數(shù)N很大時(shí)，能級(jí)實(shí)際變成了連續(xù)的能帶。第二十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二周期表同一周期中s、p、d能帶的相對(duì)位置第二十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二由能帶理論得出的d空穴與催化活性的關(guān)系不成對(duì)的電子引起順磁或鐵磁性。鐵磁性金屬（Fe、Co、Ni）的d帶空穴數(shù)字上等于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的磁距。測(cè)得d空穴為2.2，1.7，0.6d空穴越多可供反應(yīng)物電子配位的數(shù)目越多，但主要從相匹配來(lái)考慮。舉例3Fe=2.2(d空穴)，鈷（1.7)鎳(0.6)合成氨中需三個(gè)電子轉(zhuǎn)移，因此采用Fe比較合適。舉例4加氫過(guò)程，吸附中心的電子轉(zhuǎn)移為1。對(duì)Pt（0.55)Pd(0.6)來(lái)說(shuō)更適合加氫。第三十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二催化反應(yīng)過(guò)程要求化學(xué)吸附的強(qiáng)弱適中。這與費(fèi)米能級(jí)之間存在一定的關(guān)系。n費(fèi)米能級(jí)的高低是一個(gè)強(qiáng)度困素，對(duì)于一定的反應(yīng)物來(lái)說(shuō)，費(fèi)米能級(jí)的高低決定了化學(xué)吸附的強(qiáng)弱。n如：當(dāng)費(fèi)米能級(jí)較低時(shí)，如d空穴過(guò)多的Cr、Mo、W、Mn等由于對(duì)H2分子吸附過(guò)強(qiáng)，不適合作加氫催化劑，而費(fèi)米能級(jí)較高的Ni、Pd、Pt對(duì)H2分子的化學(xué)吸附的強(qiáng)弱較適中，因此是有效的加氫催化劑。n另外，費(fèi)米能級(jí)密度好似一個(gè)容量因素，決定對(duì)反應(yīng)物分子吸量的多少。能級(jí)密度大對(duì)吸附量增大有利。第三十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二價(jià)鍵理論認(rèn)為過(guò)渡金屬原子以雜化軌道相結(jié)合，雜化軌道通常為s、p、d等原子軌道的線性組合，稱之為spd或dsp雜化。雜化軌道中d原子軌道所占的百分?jǐn)?shù)稱為d特性百分?jǐn)?shù)，表以符號(hào)d%它是價(jià)鍵理論用以關(guān)聯(lián)金屬催化活性和其它物性的一個(gè)特性參數(shù)。金屬的d%越大，相應(yīng)在的d能帶中的電子填充的越多，d空穴越小。加氫催化劑一般d%在40-50%之間為宜。第三十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二晶面指數(shù)（密勒指數(shù)）為了描述晶面特性，從空間點(diǎn)陣中劃分出來(lái)的平面點(diǎn)陣，選擇空間點(diǎn)陣的三個(gè)平移向量a，b，c的方向作為坐標(biāo)軸，如圖所示。設(shè)有一個(gè)平面點(diǎn)陣或晶面與三個(gè)坐標(biāo)軸相交，其截距分別為單位向量a，b，c的整數(shù)倍，若不相交時(shí)其截距為無(wú)究大，為防止這種現(xiàn)象，一般采用截距倒數(shù)的互質(zhì)數(shù)比（hkl）來(lái)表示如黑板上的圖中截距分別為3，3，5則截距倒數(shù)的互質(zhì)整數(shù)為1/3：1/3；1/5=5：5：3，這樣該晶面指數(shù)為（553）。第三十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)介紹晶體是按晶胞的幾何圖形在三維空間呈周期性無(wú)限重復(fù)位移而得的空間點(diǎn)陣。

第三十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二催化劑表面結(jié)構(gòu)與吸附和催化性能密勒指數(shù)（晶面指數(shù)）：晶面與三個(gè)坐標(biāo)軸相交，載距為單位向量的倍數(shù)，但為了避免不相交的情況產(chǎn)生的截距無(wú)究大，而采用截距的倒數(shù)互質(zhì)整數(shù)比來(lái)表示。晶面指數(shù)（２１３）數(shù)值很少有大于５的情況，密勒指數(shù)越小，一般來(lái)說(shuō)，表面比較光滑，有高的原子密度，原子有相當(dāng)相鄰原子，即配位數(shù)，是穩(wěn)定晶面的特征。一般來(lái)說(shuō)，高密勒指數(shù)晶面易產(chǎn)生缺陷而有利于吸附第三十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二相關(guān)的知識(shí)晶面補(bǔ)充晶面（hkl）中參數(shù)越大，表明晶面越不穩(wěn)定，一般穩(wěn)定晶面密勒指數(shù)中各參數(shù)不大于5，但實(shí)際有催化活性的表面一般都是高密勒指數(shù)晶面。高密勒指數(shù)的晶面可以分解為幾個(gè)低密勒指數(shù)晶面的組合參數(shù)（755）=5（111）+2（100）=4（111）+（311）這里5，2是（111）面和（100）面的寬度（以原子數(shù)來(lái)表示）除上次課講晶面表示方法，但對(duì)于六方晶系中常選四個(gè)晶軸，這時(shí)需四個(gè)參數(shù)表示（hkil）第四十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二依據(jù)晶胞參數(shù)：軸長(zhǎng)和軸角的不同和晶體的對(duì)稱性分為7個(gè)晶系，14種空間點(diǎn)陣，32個(gè)對(duì)稱類型，230個(gè)空間群我們主要介紹簡(jiǎn)單7個(gè)晶系和14個(gè)空間點(diǎn)陣第四十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二晶系名稱晶胞參數(shù)舉例軸長(zhǎng)軸角立方系a0=b0=c0α=β=γ=90°NaCl，Cu，Pd，Ni，F(xiàn)eO四方系a0=b0≠c0α=β=γ=90°SnO2，TiO2，PtO，MnO2斜方系a0≠b0≠c0α=β=γ=90°KNO3,V2O5,CrO3,MoO3單斜系a0≠b0≠c0α=γ=90°β≠90°CuO,KClO4,WO2,MoO2三斜系a0≠b0≠c0α≠β≠γ≠90°K2CrO7,WO3,CuSO4,H2O六方系a0=b0≠c0α=β=90°γ=120°ZnO,Mg,Zn,Cr2O3，α-Fe2O3菱芳系（或三系）a0=b0=c0α=β=γ≠90Bi,Al2O3,Cd第四十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二14種空間點(diǎn)陣1簡(jiǎn)單立方（P）2體心立方（I）3面心立方（F）4簡(jiǎn)單四方（P）5體心四方（I）6簡(jiǎn)單斜方（P）7體心斜方（I）8底心斜方（C）9面心斜方（F）10菱方（P）11六方（P）12簡(jiǎn)單單斜（P）13底心單斜（C）14三斜（P）第四十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二簡(jiǎn)單四方體心四方第四十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二簡(jiǎn)單斜方體心斜方底心斜方第四十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二面心斜方第五十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二六方第五十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二菱方第五十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二三斜第五十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二簡(jiǎn)單單斜第五十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二底心單斜第五十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第五十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第五十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第五十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第五十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬催化劑晶體結(jié)構(gòu)對(duì)催化作用的影響反應(yīng)物分子吸附在催化劑表面所形成的位數(shù)一般存在獨(dú)位吸附，雙位吸附和多位吸附。對(duì)催化作用的影響一般來(lái)說(shuō)，獨(dú)位吸附時(shí)，催化劑的幾何因素影響較小。雙位有幾何適應(yīng)的問(wèn)題，而多位存在幾何適應(yīng)和吸附位的分布問(wèn)題。金屬催化劑晶體存在缺陷和不均一表面對(duì)催化活性有影響，如Frankel（弗蘭克爾）Schottky（肖特基）缺陷。此外機(jī)械、化學(xué)、電子缺陷也對(duì)催化過(guò)程產(chǎn)生影響。第六十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬催化劑晶體結(jié)構(gòu)對(duì)催化作用的影響反應(yīng)物分子吸附在催化劑表面所形成的位數(shù)一般存在獨(dú)位吸附，雙位吸附和多位吸附。對(duì)催化作用的影響一般來(lái)說(shuō)，獨(dú)位吸附時(shí)，催化劑的幾何因素影響較小。雙位有幾何適應(yīng)的問(wèn)題，而多位存在幾何適應(yīng)和吸附位的分布問(wèn)題。金屬催化劑晶體存在缺陷和不均一表面對(duì)催化活性有影響，如Frankel（弗蘭克爾）Schottky（肖特基）缺陷。此外機(jī)械、化學(xué)、電子缺陷也對(duì)催化過(guò)程產(chǎn)生影響。第六十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二第六十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二晶粒大小金屬催化劑催化影響因素分散度D=表面原子數(shù)/（表面+體相）原子數(shù)載體晶粒大小的改變會(huì)使晶粒表面上活性位比例發(fā)生改變，幾何因素影響催化活性。晶粒越小載體對(duì)催化活影響越大。晶粒越小可能使晶粒上電子性質(zhì)與載體不同從而影響催化性能。金屬催化反應(yīng)的結(jié)構(gòu)敏感性結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)指催化反應(yīng)速度對(duì)金屬表面細(xì)微結(jié)構(gòu)變敏感的反應(yīng)。第六十三頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二一般說(shuō)僅涉及C-H鍵的催化反應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不敏感，而涉及C-C鍵或者雙鍵（π）變化可發(fā)生重組的催化反應(yīng)為結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)。金屬與載體相互作用總地說(shuō)，存在載體與金屬之間電子的相互轉(zhuǎn)移情況發(fā)生。（1）金屬與載體接觸而產(chǎn)生相互作用。（2）當(dāng)金屬晶粒很小時(shí)，金屬進(jìn)入載體晶格中對(duì)催化性能影響較大。（3）金屬表面被載體氧化物所修飾。第六十四頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二溢流氫現(xiàn)象：指被活化的物種從一相向另一相轉(zhuǎn)移（另一相是不能直接吸附活化產(chǎn)生該物種的相）如Pt/Al2O3環(huán)己烷脫氫過(guò)程活性對(duì)Pt負(fù)載的量變化不太敏感現(xiàn)象可以用“溢流氫”解釋。溢流的作用使原來(lái)沒(méi)有活性載體變成有活性的催化劑或催化成份。溢流現(xiàn)象也不局限于氫，氧也可以發(fā)生溢流。如Pt/Al2O3積炭反應(yīng)有氧溢現(xiàn)象。第六十五頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬催化劑的形態(tài)一般來(lái)說(shuō)是晶體形式存在，呈現(xiàn)多晶結(jié)構(gòu)，晶體表面裸露著的原子可為化學(xué)吸附分子提供很多吸附中心。吸附中心的高密度、多樣性是金屬催化劑具有的優(yōu)點(diǎn)之一，同時(shí)也引起其本身的弱點(diǎn)的原因之一?？梢源呋瘞讉€(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，從而降低了目的反應(yīng)的選擇性?？梢允闺p原子如H2、N2、O2等解離。第六十六頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬合金催化劑催化作用合金有三種：機(jī)械混合、化合物合金、固溶體合金合金的表面富集現(xiàn)象原因：自由能差別導(dǎo)致表面富集自由能低（升華熱較低的）組份。與接觸的氣體性質(zhì)有關(guān)，同氣體作用有較高吸附熱的金屬易于表面富集。合金催化劑對(duì)催化性能的影響幾何效應(yīng)大于電子效應(yīng)第六十七頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬合金催化劑催化作用合金有三種：機(jī)械混合、化合物合金、固溶體合金合金的表面富集現(xiàn)象?原因：自由能差別導(dǎo)致表面富集自由能低（升華熱較低的）組份。?與接觸的氣體性質(zhì)有關(guān)，同氣體作用有較高吸附熱的金屬易于表面富集。?合金催化劑對(duì)催化性能的影響幾何效應(yīng)大于電子效應(yīng)第六十八頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二X射線經(jīng)過(guò)電子,原子,晶體時(shí)都會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象.若散射后的X射線波長(zhǎng)和入射的波長(zhǎng)相同則這些散射線可相互干涉加強(qiáng),稱為相干散射.相干散射是X射線在晶體中產(chǎn)生衍射現(xiàn)象基礎(chǔ).X光衍射(X-raydiffraction)第六十九頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二電子由熾熱的鎢絲電極發(fā)射出來(lái)，在真空管內(nèi)經(jīng)過(guò)高壓（20-70千伏）電場(chǎng)的加速可以獲得很大的動(dòng)能，當(dāng)這高速電子投射到Cu，Mo等金屬制成的靶極上時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)突然停止，其中一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為為波長(zhǎng)1A°左右電磁波（X射線）還有一部分高速電子打中了靶極材料的原子的內(nèi)層電子，內(nèi)層電子打出后，原子的其它層電子回跳到內(nèi)層時(shí)也放出X射線。X射線產(chǎn)生第七十頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二基本原理當(dāng)有兩個(gè)頻率相同的波在同一個(gè)介質(zhì)中傳播時(shí)，它們之間就有不同程度的加強(qiáng)或抵消，這就是波的干涉，而最大程度的加強(qiáng)就稱為衍射。發(fā)生最大程度加強(qiáng)的方向稱為衍射方向。由于晶體內(nèi)部有規(guī)律的排列，結(jié)點(diǎn)間距與X射線的波長(zhǎng)相近，因此，當(dāng)X射線投射在晶體的不同晶面上時(shí)，有行程差就會(huì)產(chǎn)生干涉加強(qiáng)或減弱從而形成譜圖第七十一頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二Bragg方程第七十二頁(yè)，共八十二頁(yè)，編輯于2023年，星期二相定性任何一個(gè)結(jié)晶的固體化合物都給

出一套獨(dú)立的X光衍射圖譜衍射峰位置、強(qiáng)