SuperXAFS M9000性能大揭秘：至低测试含量竟能低于 0.1%

近期，测试人员使用国创科学仪器（苏州）有限公司的台式X射线吸收谱仪 SuperXAFS M9000，对分子筛载体上极低含量的金属样品进行了X射线发射谱（XES）测量。样品中 Fe、Co、Ni、Cu、Zn 等元素的负载量均低于 0.1%，但所得谱线仍表现出清晰的特征、良好的信噪比和优异的分辨率，足以解析元素的占据态电子信息与局域化学环境，这表明台式 XES 在痕量金属中心或杂质分析场景中具有可行性和实用价值。

XES 对占据态电子（如金属 3d 与配体 2p 的杂化）极为敏感，能够补足XAS所提供的未占据态信息。对于分子筛负载的痕量金属，常常以单原子、超小团簇或高度分散的配位形式存在，常规衍射或显微手段难以直接捕捉其电子结构细节。通过对微弱的发射谱线进行高分辨率测量，研究者可以判断金属的价态、与氧或其他配体的键合特点，以及是否存在因环境或处理而产生的化学迁移或团簇化倾向。这对于催化剂设计（例如单原子催化策略）、环境样品中毒性金属的识别、以及精细化工与制药中残留金属形式的评估，均具有重要意义。

台式 SuperXAFS M9000 的优势在于把高灵敏度的光谱表征带回了实验室前沿：仪器对样品形态的兼容性强，粉末、喷涂膜、成型颗粒乃至小型反应器窗口内的样品均可测；多元素测量流程使得在同一批样品上顺序获取 Fe/Co/Ni/Cu/Zn 等元素的占据态信息变得高效可行。与需要申请机时的同步辐射设施相比，台式设备显著缩短了表征周期，便于在配方—处理—表征的研发闭环中实现快速迭代，支持材料筛选与工艺优化的常态化监测。

在实际应用上，此类高分辨率 XES 对痕量金属的研究具有多面向价值：一是为单原子或超分散催化剂提供电子结构依据，帮助判断活性位的电子供受体特性及与载体的耦合强度；二是用于环境与健康相关样品中痕量金属化学态的区分，支持风险评估与污染源追溯；三是为质量控制与工艺放大提供结构级别的在线或准在线检测手段，及时发现因微量杂质导致的性能偏差或稳定性问题。尤其是在分子筛这类复杂多孔载体上，能在低于 0.1% 的负载下仍取得高质量 XES 数据，说明台式设备在处理高度分散、低浓度活性中心时已具备足够的灵敏度与稳定性。

综上所述，本次对 <0.1% 级别 Fe、Co、Ni、Cu、Zn 负载分子筛的 XES 测试，不仅验证了 SuperXAFS M9000 在痕量金属谱学检测方面的能力，也展示了台式 XES 在催化材料研发、污染物形态解析与质量控制等多种应用场景中的潜在价值，为实验室级别开展高灵敏度电子结构表征提供了可靠工具。

图一 Fe Kα1 line的XES图谱。

图二 Co Kα1 line的XES图谱。

图三 Ni Kα1 line的XES图谱。

图四 Cu Kβ1,3 line的XES图谱。

图五 Zn Kβ1,3 line的XES图谱。

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