《环境材料学》课程教学资源（PPT课件）光催化材料

非晶体固体单晶体晶体液体物质多晶体气体等离子体

固体 液体 气体 等离子体 物质 非晶体 晶体 单晶体 多晶体

X射线衍射（XRD）90090180018009018020(deg.)—20(deg.)—20(deg.)a.气体C.晶体b.液体或非晶固体X射线衍射图案(XRDpatterns)

X射线衍射图案(XRD patterns) X射线衍射(XRD)

布喇格定律000ddsin2d sin0 = na只对某些0值，才会产生强反射束09018026(deg.)-

布喇格定律

(102)(001)(101)

(001) (101) (102)

(102)(101)(001)09018026(deg.)-

(001) (101) (102) θ1 θ2 θ3

(330)(220)0.26 nm0.39nm2d sin0=na(110)do01 = 0.78 nm2dsin0 = ^2dsin02 = 22do02 = 0.39 nm(220)2dsin03 =32(330)do03 = 0.26 nm

θ1 θ2 θ3 (110) (220) (330) d001 = 0.78 nm d003 = 0.26 nm d002 = 0.39 nm θ2 (220) 0.39 nm 3 (330) 0.26 nm

X射线衍射仪DetectorMonochromatorDivergence slitAntiscatterslitDetectorslitX-raysourceSample

X射线衍射仪

>对于具有相同晶体结构（晶胞），不同点阵常数（晶面间距）的两种晶体其XRD衍射图案具有类似的特点，但同名面衍射角度不同Intensity (%)1,1,0(44.68,100.0)100体心立方a-Fe9080a=b-c=0.2866nm7060502,1,140(82.35,28.1)3,1,0302,0,02,2,0(116.40, 16.6)20(65.03,14.9)(98.96,9.3)lo20(r0)Q035404550556570758085909510010511011512060Intensity (%)1,1,01009080体心立方W7060a=b=c=0.3165nm50402,1,1302,0,0203,1,02,2,0102,2,220(r)OD85903540455055606570758095100105110115120谁的晶胞参数（点阵常数）大？

➢ 对于具有相同晶体结构(晶胞)，不同点阵常数(晶面间距)的两种晶体， 其XRD衍射图案具有类似的特点，但同名面衍射角度不同 Intensity (%)   (©) 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1,1,0 2,0,0 2,1,1 2,2,0 3,1,0 2,2,2 体心立方 W Intensity (%)   (©) 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (44.68,100.0) 1,1,0 (65.03,14.9) 2,0,0 (82.35,28.1) 2,1,1 (98.96,9.3) 2,2,0 (116.40,16.6) 3,1,0 体心立方 a-Fe 谁的晶胞参数(点阵常数)大？ a=b=c=0.3165 nm a=b=c=0.2866 nm

满足布拉格方程是衍射产生必要条件满足布拉格方程的晶面不一定能够产生衍射，还要考虑衍射强度一个电子的散射强度偏振因子一个原子的散射强度晶胞内各原子原子散射因子原子内各电子散射波合成散射波合成一个晶胞散射强度结构因子一个小晶体衍射强度小晶体内各晶干涉函数胞散射波合成多晶体衍射强度

➢ 满足布拉格方程是衍射产生必要条件 ➢ 满足布拉格方程的晶面不一定能够产生衍射，还要考虑衍射强度 一个电子的散射强度 偏振因子 一个原子的散射强度 原子散射因子 一个晶胞散射强度 结构因子 一个小晶体衍射强度 干涉函数 小晶体内各晶 胞散射波合成 多晶体衍射强度 晶胞内各原子 原子内各电子 散射波合成 散射波合成

原子位置衍射强度原子种类晶胞衍射强度晶胞内所有原子在面反射方向的散射波进行合成即得晶胞沿（HKL)(HKL)面反射方向的散射波晶胞内各原子散射波合成振幅A,YHKL一个电子散射波振幅A.f,e2a(t,+ky,+Ls)Jj=l1=I,= IFl晶胞的散射强度称为结构振幅F反映了晶体结构对合成振幅的影响

衍射强度 原子种类 原子位置 晶胞衍射强度 ✓ 晶胞内所有原子在（HKL）面反射方向的散射波进行合成即得晶胞沿 （HKL）面反射方向的散射波 ( )  = + + = = = = = n j i H x Ky Lz j n j i j e b HKL j j j j f e f e A A F 1 2 1   一个电子散射波振幅 晶胞内各原子散射波合成振幅 晶胞的散射强度 2 Ib = Ie F F反映了晶体结构对合成振幅的影响，称为结构振幅