熱脫附譜英文解釋翻譯、熱脫附譜的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 TDS; thermal desorption spectrum
分詞翻譯:
熱脫附的英語翻譯:
【化】 thermal desorption
譜的英語翻譯:
chart; compose; music; register; table
【醫】 spectrum
專業解析
熱脫附譜(Thermal Desorption Spectroscopy, TDS)的詳細解釋(漢英詞典角度)
熱脫附譜(英文:Thermal Desorption Spectroscopy, 縮寫:TDS),是一種重要的表面科學技術和分析方法,主要用于研究材料(尤其是固體表面)吸附的原子、分子或基團的種類、數量、結合狀态以及脫附動力學過程。
核心原理與過程:
- 程式升溫脫附: 将被測樣品(通常預先吸附了特定氣體或蒸汽)置于超高真空環境中,以可控的線性速率(如每秒幾開爾文)進行程式升溫加熱。
- 脫附與檢測: 隨着溫度升高,吸附在樣品表面的物質因獲得足夠能量而克服吸附勢壘,從表面脫附(解吸)出來。脫附出來的氣體分子被引入質譜儀(Mass Spectrometer)或四極杆質譜分析儀(Quadrupole Mass Spectrometer, QMS)進行實時檢測。
- 譜圖生成: 質譜儀檢測特定質荷比(m/z)的離子流強度(代表特定脫附物種的數量)隨樣品溫度的變化。将檢測到的離子流強度對溫度作圖,得到的曲線即為熱脫附譜圖(TDS Spectrum)。譜圖中的峰對應着不同吸附态或不同吸附位點上物質的脫附過程。
關鍵信息解讀:
- 峰位置(溫度): 脫附峰出現的溫度(稱為脫附峰溫)與吸附質-基底之間的結合能(吸附能)密切相關。結合能越高,脫附所需的溫度也越高。因此,峰溫是表征吸附鍵強度的關鍵參數。
- 峰面積: 脫附峰下的面積與脫附的物質量(即初始吸附量)成正比,可用于定量分析表面覆蓋度。
- 峰形: 峰的寬度和形狀反映了脫附過程的動力學信息,如脫附反應的級數、是否存在吸附物種之間的相互作用、脫附過程的活化能分布等。例如,一級脫附動力學通常表現為不對稱峰,而二級動力學可能表現為對稱峰。
- 峰的數量: 多個脫附峰通常表明存在多種不同吸附态或不同吸附位點的物質。
主要應用領域:
- 表面化學研究: 表征氣體分子在金屬、半導體、氧化物等表面的吸附态、吸附強度、覆蓋度以及表面反應(如催化反應中間體)。
- 材料科學: 研究材料的表面清潔度、雜質含量、氫脆現象(金屬中氫的吸附與脫附)、薄膜材料的界面特性。
- 催化研究: 确定催化劑表面的活性位點性質、反應物和産物的吸附/脫附行為,是研究催化機理的重要手段。
- 真空技術: 評估真空系統材料的放氣率(Outgassing)特性。
- 環境科學: 分析土壤、沉積物等環境樣品中有機污染物的吸附與釋放行為。
熱脫附譜(TDS)通過精确控制溫度并實時檢測脫附物種,提供了一種強大的方法來“指紋識别”材料表面的吸附物種及其吸附狀态。其核心價值在于能夠揭示吸附質的種類(通過質荷比m/z識别)、數量(通過峰面積)、結合強度(通過峰溫)以及脫附動力學(通過峰形)等關鍵信息,是表面科學和材料表征不可或缺的工具。
參考資料:
- 《英漢材料詞彙》(科學出版社)對“熱脫附譜”詞條的定義及原理說明。
- 美國國家标準與技術研究院(NIST)表面分析數據庫關于熱脫附譜技術原理與應用的技術文檔。
- 《表面分析》(Surface Analysis)期刊中關于TDS在催化研究中的應用綜述論文。
- 中國材料研究學會(C-MRS)發布的材料表征技術報告中關于熱脫譜的部分。
網絡擴展解釋
熱脫附譜(Thermal Desorption Spectrum,TDS)是一種通過加熱材料并分析脫附物質特性來研究材料表面或内部吸附、釋放行為的分析方法。以下是詳細解釋:
1.基本定義
熱脫附譜是通過對材料進行程式升溫,測量其釋放的氣體或揮發性物質(如氫同位素、氦、有機物等)的質譜信號隨溫度變化的曲線。其核心原理是不同吸附狀态的物質在特定溫度下脫附,形成特征峰,用于表征材料的吸附-脫附動力學特性。
2.工作原理
- 脫附動力學:脫附速度遵循Arrhenius方程,即與溫度(T)和表面吸附粒子濃度(N)相關,公式為:
$$
text{脫附速度} = k_0 N^m e^{-E_d/(RT)}
$$
其中,$E_d$為脫附活化能,$m$為脫附級數,$k_0$為指前因子。
- 譜圖特征:通過質譜儀記錄脫附氣體的分壓變化,形成質譜信號-溫度曲線。不同吸附位點或結合狀态的物質會在特定溫度區間出現脫附峰。
3.關鍵應用領域
- 材料科學:研究核聚變材料(如氚增殖材料、阻氚塗層)中氫同位素的滲透、擴散與釋放行為。
- 環境工程:分析污染土壤中有機物和金屬汞的熱脫附特性,指導污染修複工藝。
- 表面化學:區分材料表面不同吸附狀态(如物理吸附與化學吸附)的分子或原子。
4.技術優勢
- 高靈敏度:可檢測低濃度物質(如ppb級),常用于氣相色譜的前處理步驟。
- 動态分析:通過升溫速率調控,可揭示吸附過程的活化能等動力學參數。
5.實驗裝置
典型系統包括:
- 加熱單元:程式控溫的熱脫附室。
- 檢測單元:質譜儀或氣相色譜儀,用于分析脫附氣體成分。
- 真空系統:減少背景幹擾,提高檢測精度。
通過熱脫附譜,研究者能夠定量分析材料的吸附容量、結合能及脫附機制,為材料設計和環境治理提供關鍵數據支持。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏覽...
保裣價值蟾蜍他靈産後憂郁症電解電位斷崖二次風鼓風機分布檢索夫婦弗羅因德氏手術氟矽酸鎂甲川染料減弱的風險交互式圖象處理角制的價值證明書急功近利脊柱全裂空洞性脊髓炎連接節麥角生堿腦膜中神經坡印亭因子散射濁度計生命循環收回舊公司債券的費用攤銷數字字符數據套筒儲氣櫃魏斯氏征萎縮性喉炎