XPS数据处理中的峰形和背景扣除

峰形拖尾的原因及解决方法

技术报告 改善反相HPLC中的峰拖尾 在反相HPLC中峰拖尾是一个普遍的现象。特别是分离碱性化合物和通过HPLC分析药物成分时是经常产生拖尾缘由。峰拖尾可以引起分离度降低，灵敏度减弱，精密度和定量变差。图1表明峰之间的分离度和灵敏度与峰拖尾成负相关。图2表明准确度和精密度因数据系统无法准确识别峰的起点和终点而受到影响。 图1 拖尾对分离度和灵敏度的影响 当峰拖尾（T，拖尾因子）从1.0增加到2.0时，分离度（Rs）从1.5降到1.0。灵敏度（峰高）由于峰的体积增大和样品的浓度降低而降低。 图2 峰拖尾对准确度和精密度的不利影响

拖尾峰使数据系统难以准确确定峰的终点，故而影响准确度和精密度。在这个例子中，在B点测得到峰面积比在A点测得的峰面积少约3%。 峰拖尾的原因，峰拖尾的主要原因有： 1、溶解样品的溶剂比流动像更强， 2、样品量过载， 3、固定相中的硅醇基与胺类物质相结合反应， 4、硅胶吸附酸性化合物， 5、色谱柱柱床中有空隙。 只要确定了拖尾的原因就可以采取措施减少拖尾并消除之。（表1） 表1 峰拖尾：原因及解决方案 原因解决方案 样品溶剂极性强于流动相在流动相中溶解样品，尽可能降低样品 溶剂的强度 样品量过载减少进样量，参考表2中推荐的不同柱 型对应的不同进样体积 硅醇基与胺类物质的结合 1.调节流动相的pH<3.0。 2.增加流动相的离子强度，25mM～ 50mM。 3.流动相中增加竞争性的胺类，10mM

的TEA（三乙胺）。 4.选择低硅醇活性的固定相。参照图6 C18柱按固定相硅醇活性分级。 5. 酸性物质在硅胶上的吸附 1.增加流动相中盐的浓度，25mM～ 50mM。 2.调节流动相的pH< 3.0 3.增加竞争性的有机酸，1%醋酸或者 是0.1%TFA（三氟乙酸） 柱子空隙更换新的色谱柱 尝试填充空隙很少能达到较好的效果。 一、由于溶解样品的溶剂极性强于流动相而引起的拖尾 如果溶解样品的溶剂极性强于流动相，就会引起宽的甚至是拖尾的峰。有几种线索可以帮助确定是由于此种原因引起的拖尾。第一种就是先流出的峰的拖尾较后流出的峰拖尾严重；另一种迹象就是进样量减少或者是样品经流动相稀释后进样峰拖尾减轻了。 如果怀疑拖尾的原因是流动相的强度引起的，解决很简单。将样品溶解在流动相中，或者将样品经流动相稀释至进样后峰拖尾符合要求。 二、由样品量过载引起的峰拖尾 当进样量超过柱子的容量，样品峰会呈现一个直角三角形。当更多的样品量注入时，峰的前端变得很尖而后端就拖尾更严重。另一个现象就是色谱柱过载后保留时间会随样品量的增加而提前。（见图3）由样品过载引起的峰拖尾的解决方案就是减少进样量。表2提供了各色谱柱的直径及参考的最大进样量，表2还提供了进样量的范围，因为实际进样量依赖于柱子的填料（具有高的表面积的填充材料可以具有大的进样量），分析物质（分子量大的进样量要少），和其他的因素比如样品在流动相中的溶解性。 图3 样品量过载引起的拖尾

色谱分离度及其优化简介

色谱分离度及其优化简介 黄秋鑫 （学号：200728016537055） 中国科学院广州地球化学研究所 摘要： 本文介绍色谱分离度的含义、影响分离度因素及常用优化离子色谱分离度方法，对 实际应用色谱法有一定的启发与帮助。 关键词： 色谱法 分离度 优化 一、分离度的定义 分离度（resolution ）又称分辨率[1]，为了判断难分离物质对在色谱柱中的分离情况，常用分离度作为柱的总分离效能指标，是全面反映两峰分离程度的参数。分离度等于相邻两峰保留时间之差与两组分色谱峰的峰底宽度之和的一半的比值： ())()() ()(21B b A b A R B R t t R ωω+-= 或 ???? ??+-=)(21)(21)()(699.1)(2B A A R B R t t R γγ 相邻两组分保留时间的差值反映了色谱分离的热力学性质；色谱峰的宽度则反映了色谱过程的动力学因素。因此分离度概括了这两方面的因素，并定量地描述了混合物中相邻两组分的实际分离程度，因此用它作为色谱柱的总分离效能的指标。 当两峰等高，峰开对称且符合正态分布时，可以从理论上证明，若R=0.8时，分离程度89％；R=1.0时，4δ分离（峰间距4δ），分离度达98%；R=1.5时，6δ分离，分离度达99.87%。一般采用R=1.5作为相邻两峰完全分离的标志。 图1 从图1中可以看出，(c)中A/B 两峰完全分离。实现分离的条件：相对保留值a 增大（组分分配比之差△K D 增大），分离的可能性增大，其峰间距也增大；柱效能n 增大，峰宽减小。

二、色谱基本分离方程式 假设相邻两峰的峰底宽度相等，即ωb(1)=ωb(2) ()()()??? ??-??? ??+=???? ??-??? ??+=-??? ??+=??? ??+=∴??? ??+===∴???? ??=-=-=-=-=+-=ααωωωωωωωωω1'1'411'1'411'1'41'1'41','1'4116','161''1'''''''2 122,12,122,122)2()2(2)2()2(22,1)2()2()2()2(2,1)2()2()2()1()2() 2()2()1()2()1()2() 1()2(k k n r r k k n r k k n R k k n t k k n n n n t t n r t t r t t t t t t t t t R b R eff eff eff b R b R eff b R R b R b R R R R b R R b b R R 又 其中：n 为色谱柱效；k ’为分配比；α=r 1,2为相对保留值；t 为保留时间；t ’为相对保留时间；ω为峰宽。 上式称为基本分离方程式，是色谱分析中最重要的方程式之一，可以计算给定体系所能达到的分离度和达到某一分离度所需的色谱柱长。 三、影响分离度的因素 从色谱基本分离方程式中可以看出，分离度R 的主要影响因素有以下： 3.1 色谱柱效n 随着n 增大，2n 增大，R 也随着增大。增加n 的方法： ①降低H ，制备性能优良的柱子，在最优化的条件下操作； ②增加柱长： a. 若系统压力不变，则必须降低流速； b. 若分析时间不变，则必须增大柱压，对设备要求提高。 3.2 相对保留值α α增大，αα1-也随着增大（但＜1），柱选择性提高，R 增大。但由于α α1-为一指数函数，曲线变化如下： α从1.01~1.1，增加9％，R 增加9倍；α从1.5~2.0，增加33％，R 增加1.5倍；α较大时，对R 的影响小。因此，α一般在1~2范围内改变即可。 若要达到一定的分离度，在k ’不变的情况下，α的微小增加，将使n 显著下降。如表1所示。改变α的方法：气相色谱中可改变其固定相和柱温；液相色谱中可改变其固定相和流动相。

反相色谱峰形拖尾的原因和改善方法极限色谱柱

各种造成峰形拖尾的原因分析： [柱物理损坏] 色谱柱有物理损坏是造成峰形拖尾的根源。唯一的解决方法就是更换新柱。 [柱内填料污染] 流动相和样品中的杂质是色谱柱主要污染源。 流动相所用的各种溶剂至少是分析纯，尽量使用色谱纯试剂。流动相所用的水最好是超纯水或全玻璃器皿双蒸水。用前先用0.45um溶剂微孔过滤（器）过滤，除去可能存在的微粒。流动相建议现用现配，对于含盐的溶液尤其注意长置会产生细菌或出现沉淀。此外还得保证储存流动相的容器清洁。 复杂样品可选用0.45um溶剂微孔过滤（器）或样品预处理柱对样品进行预处理，确保样品中不含微粒杂质。若样品不便处理，要使用保护柱。 柱内填料污染时，可将柱头螺丝卸下，用专用工具挖出柱内前段被污染填料，再以相同的填料重新填入，修复。或以能溶解污染物的流动相按色谱柱使用的相反方向，冲洗色谱柱（约20至30倍柱体积，或视具体情况而定；另外，此时不能接检测器），将污染物冲出色谱柱，再按色谱柱标明的使用方向使用。 [柱进口处有异物] 当断定是柱进口处有异物时，可将柱头螺丝卸下，取出滤帽并将其置于20%硝酸溶液中，用超声波清洗约20分钟，再置于超纯水中，并用超声波清洗约10分钟，重新装入色谱柱内即可。 [样品浓度过高致使柱超载] 样品在柱上超载能引起峰展宽，拖尾（或伸舌）。 适当减小进样量或样品浓度（需要时，可提高检测器灵敏度）直至峰形和保留时间不再改变，便可消除这种不良影响。减小进样量还能改善其分离度。正常情况下，样品中每种化合物在150×4.6mm柱中进样量保持在3～50ug范围内，不会引起明显超载。 [样品溶剂不对] 选择合适的样品溶剂，以排除不必要的干扰。最好选用流动相溶解样品。 [柱外效应] 柱外效应（即进样阀、色谱柱及检测器间的管路过长、直径过粗、管路接头不匹配、有死体积）是影响色谱柱柱效的主要因素之一。所以在可能的条件下，色谱柱的两端连接管路要尽可能短，连接管内径尽可能细小，切口务必平整光滑，尽可能的减小死体积，以防止因样品扩散造成不能反映色谱柱真实柱效等情况发生。 [缓冲不足或不合适] 在缓冲不好或离子强度过低的分离中，也会出现保留时间重现性差和峰形拖尾。增加缓冲浓度（与样品大小相匹配）能改善此情况。 [硅醇基团作用] 仔细分析色谱柱内填料表面性质可知：反相色谱柱填料的表面大约被键合相覆盖了一半，其余的就是未被键合的硅醇基团。所谓的保留是指样品分子与键合相相互作用的结果。但是，酸性或碱性化合物与硅胶表面残存的硅醇基团或金属杂质之间相互作用而引起双重保留机理，因此，发生了峰形拖尾。

XPS数据分析基本过程

XPS数据分析基本过程 定性分析 首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能284.6eV 对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规律为： 1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合能升高。 2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。 3、氧化态越高，结合能越大。 4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同。 5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大的峰强，n，l相同的j大的峰强。 定量分析 选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。 XPS图谱的分峰处理 由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。 XPSpeak运行后其界面为：

色谱峰分离度计算修订稿

色谱峰分离度计算公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

色谱分析的目标就是要将混合物中的各组分分离，两个相邻色谱峰的分离度R（re so lu t io n）定义为两峰保留时间差与两峰峰底宽平均值之商，即 (7-5) 式中t R1和t R2 分别为峰1和峰2的保留时间；w 1 和w 2 分别为峰1和峰2在峰底 （基线）的峰宽，即通过色谱峰的变曲点（拐点）所作三角形的底边长度。 如果色谱峰呈高斯分布，则分离度R=2（相当于8分离）即可完全满足定量分析的需要。因为在基线位置的峰宽w为4，R=2时，两个峰完全达到了基线分离。通过调节色谱条件还可获得更高的R值，不过这时的代价将是分析时间增加。如果两组分浓度相差不是太大，分离度R=时，仍然可以看得出两个峰的峰顶是分开的。

分离度 ) (2/1211 2y y t t R +-= R>即为完全分离 t 1 ：色谱峰1的保留时间 t 2 ：色谱峰2的保留时间 y 1 ：色谱峰1的峰宽 y 2 ：色谱峰2的峰宽 乙苯与对二甲苯 38.2)079.008.0(2/1409 .9598.9=+-= R 对二甲苯与间二甲苯 08.2) 0828.008.0(2/1598 .9767.9=+-= R 从结果可以看出，乙苯、对二甲苯、间二甲苯三种物质的峰能够完全分离

乙苯与对二甲苯 52.2) 0756.0076.0(2/1272 .9463.9=+-= R 对二甲苯与间二甲苯 18.2) 0756.00791.0(2/1463 .9632.9=+-= R 从结果可以看出，乙苯、对二甲苯、间二甲苯三种物质的峰能够完全分离

XPS能谱数据处理

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1 107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C 高分辨扫瞄谱退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C 1s 进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1

将实验数据用记事本打开，其中C 1s 表示的是C 1s 电子，299.4885表示起始结 合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 谱图，检查谱此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C 1s 图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本 文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图4。

图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import (ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6。

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

气相色谱常见出峰异常问题的原因及解决办法

理论 ? 实践 190 | 2015年07月 气相色谱(gas chromatography 简称GC)是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成果。经过这些年的发展，色谱分析技术日趋成熟，色谱仪的使用越来越普及，使气相色谱仪在物质的定性及定量的检测方面有着越来越重要的地位，在石油化工中的大部分的原料和产品都可使用气相色谱法来进行分析。色谱的分析过程是比较复杂的，诸多因素都可以对结果产生影响，经常会出现预料不到的现象，出峰异常就是经常遇到的问题之一,一般表现为色谱出鬼峰，色谱峰分不开，色谱峰拖尾，色谱峰出现圆顶峰，进样后不出峰等，这些问题的出现看似没有规律，认真分析大部分有迹可循。以下就比较常见的造成出峰异常的问题原因进行分析，并讨论可行的解决办法。 1 鬼峰出现的原因及解决办法 1.1 进样口硅胶垫的影响 (1)原因分析。与硅胶垫质量和进样针头质量有关，主要有 几个方面：①进样针头质量不好，边缘不够平整，硅胶垫容易损坏。②硅胶垫使用次数过多或时间长老化，硅胶垫质量不好，材料弹性差，硅胶垫碎屑进入汽化室，便会形成鬼峰。③硅胶垫被污染，如进样时针头处附着的样品液滴被硅胶隔垫所吸附，在之后的分析过程中一点点脱附后进入色谱柱中。 (2)解决办法。检查所使用的进样针及硅胶垫，对质量不好的进样针、使用时间过长或质量有问题的硅胶垫进行有针对的更换。 1.2 进样口、检测器或衬管和分流平板污染 (1)原因分析 污染产生的原因较多，可以归结为以下几 个方面：①长时间未进行色谱仪的定期维护。②待测样品的组成复杂，进样口温度设置不够高，使样品汽化不完全，较重的组分滞留在进样口当中。③汽化室和衬管内经常会聚集一些沉积物及高沸点物质，如果碰到某次分析高沸点物质时，进样口温度升高时就会使聚集的物质逸出多余的峰;④在检测器中和分流平板的凹槽中未挥发的物质会慢慢积累，造成鬼峰无规律出现。(2)解决办法 根据实际污染情况对仪器的各部件进行清理。①清洗进样口。首先拆除色谱柱，之后在保证加热和通气的前提下，将无水乙醇或丙酮由进样口注入，重复3～5次，最后加热通气干燥进样口。②更换衬管或清洗衬管。在衬管被污染时可清楚的看到有颗粒物沉积或石英棉颜色变暗，污染严重时需要更换新的衬管。清洗衬管的方法: 取出衬管中的石英棉，将衬管浸泡在铬酸洗液中24小时后取出，再分别用蒸馏水、甲醇、丙酮清洗后干燥。③分流平板的清洗。将分流衬板置于色谱纯的甲醇等有机溶剂中进行超声处理，干燥，注意在拆卸和安装分流平板的过程中不能直接用手触摸，以防污染。④检测器清洗。热导检测器：根据检测器污染的程度选择合适的清洗溶剂，将丙酮，乙醚，十氢萘等溶剂装满检定器的测量池，浸泡大约20分钟左右后倾出，如此重复多次至所倾出的溶液比较干 气相色谱常见出峰异常问题的原因及解决办法 柴聪(中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司, 内蒙古 鄂尔多斯 017209) 摘要：气相色谱作为一种成熟稳定的分离、分析技术，在石油化工领域应用非常广泛，利用气相色谱分析技术进行定性、定量检测时，出峰异常问题的出现往往会给结果判定带来严重干扰。对气相色谱分析时这类问题产生的原因进行分析，找出相应的解决办法， 可以减少处理结果时的干扰，进而提高分析结果判定的准确性。关键词：气相色谱；鬼峰；色谱峰分不开；色谱峰拖尾；解决办法净为止。如果选用一种溶剂不能洗净时，可以根据污染物的性 质先选用高沸点溶剂进行浸泡清洗，然后再用低沸点溶剂反复清洗。洗净后加热驱出溶剂，安装回仪器上，加热检测器至150℃左右，接通载气冲洗4小时左右即可使用。氢火焰检测器：在污染不严重时可以将色谱柱拆下，用管子将进样口与检测器联接起来，然后通载气并将检测器温度升至120℃以上，从进样口先注入20μl 左右蒸馏水，再注入几十微升丙酮溶剂进行清洗。当污染比较严重时，必须卸下检测器进行清洗，顺序拆下收集极、正极、喷嘴， 若喷嘴是不锈钢类的材料做成，可以与电极一起，先用细砂纸细心打磨掉脏污部分，再用超声清洗，最后用甲醇清洗干净，放入烘箱中烘干。 1.3 色谱柱的影响 (1)原因分析。①色谱柱未充分老化，柱温过低老化不充 分，温度过高产生液相遗失。②色谱柱长时间使用。柱自身有吸附特性，柱内余留高浓度样品或柱内留存高沸点物质，柱头被污染。再者毛细管柱低负荷量，需要高灵敏度检测器，这样就特别容易出现鬼峰。 (2)解决办法。截去受污染的柱头部分，升高进样口温度到合适的值，进行柱头老化；在进行组成复杂的样品分析后，采用程序升温对色谱柱进行吹扫，清除色谱柱中的残留物质。在程序升温的过程中，设置的最高柱温必须低于柱子最高使用温度20℃左右，以避免柱流失。 1.4 仪器分析条件设置不合适 (1)原因分析。在分析未知的新样品时，可能会由于仪器条 件设置不当产生一些干扰峰。一般原因是:①样品可能会在分析条件下发生降解产生一些干扰成分，如果这些成分恰好在该条件下有响应，就可能产生鬼峰。②选择的色谱柱不合适，不利于分析高沸点的化合物。 (2)解决办法。通过查阅文献，进行试验，查找方法，尽可能的了解检测样品的各种性质，如极性、分子结构、分子量大小等方面，选择适当的分析条件，包括柱箱、进样口、检测器的使用温度，色谱柱的极性、膜厚、长度、内径等。 1.5 样品污染 样品在进样前的处理过程中受到污染，鬼峰在检测时有规律出现，有良好的重复性，且溶剂空白不包含此峰，这种情况比较容易判断。 解决方法：由于色谱分析是一种痕量分析方法，所以在样品处理的各个过程中用到的所有物品必须保证清洁，以免使干扰物质进入样品。 2 色谱峰分不开的原因及解决办法 2.1 载气流速过高

【做计算 找华算】【干货】XPS数据的XPSPeak分峰以及Origin制图步骤

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为Al KαX射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3×10-9 mbar。 电子结合能用污染碳的C1s峰（284.8 eV）校正。 X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiat ion. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.8 eV from adventitious carbon. 处理软件：Avantage 4.15 XPS数据考盘后的处理数据步骤 Origin作图： 1.open Excel文件，可以看到多组数据和谱图，一个sheet 对应一张谱图及 相应的数据（两列）。 2.将某一元素的两列数据直接拷贝到Origin中即可作出谱图。（注意：X轴 为结合能值，Y轴为每秒计数） 3. 如果某种元素有两种以上化学态，需要进行分峰处理时，按“XPS Peak 分峰步骤”进行。 XPS Peak分峰步骤 1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和C中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。 2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。确定好本底的位置后，回到TXT文本中将不在本底范围内的数据删除，然后保存。再重新Import ASCII。

色谱峰拖尾的原因

色谱峰拖尾的原因 色谱峰拖尾的原因有很多，例如： 1．色谱柱本身填装问题,筛板堵塞或填料塌陷；柱坏； 2．柱头有污染； 3．样品超载； 4．样品溶剂不合适； 5．柱外效应； 6．化学或二次保留（硅羟基）效应； 7．缓冲容量不足或不合适； 8．重金属污染。 解决方法如下： 一、与化学有关的拖尾问题 1．流动相中，加入30mM的三乙胺（用于碱性化合物）或醋酸胺（用于酸性化合物），未知化合物加醋酸三乙胺； 2．如仍然拖尾，将三乙胺换为二甲基辛胺（或醋酸二甲基辛胺）； 3.降低进样量至<1μg。 二、与色谱柱有关的拖尾问题 1.如柱头处有强保留的样品组分积聚，反相柱可用20倍柱体积的96%的二氯甲烷与4%甲醇，加1%氢氧化铵混合液冲洗；正向柱可用甲醇冲洗； 2.使用保护柱。 三、与HPLC系统有关的峰拖尾和峰加宽 1.进样体积过大，（通常≤25μL）； 2.进样阀与色谱柱及检测器之间的管路体积过大（最佳连接管应<20cm，内径为0.007"）；

3.检测器流通池的体积过大。 多数色谱分析工作者在日常工作中想必都遇到过这样的问题：当用反相柱进行酸性或碱性化合物分析时，常常出现峰形拖尾现象，严重降低分离质量和精度，尤其是使用自动数据系统时。在此，笔者就各种造成峰形拖尾的原因作一次简浅的分析： [柱物理损坏] 色谱柱有物理损坏是造成峰形拖尾的根源。唯一的解决方法就是更换新柱。 [柱内填料污染] 流动相和样品中的杂质是色谱柱主要污染源。 流动相所用的各种溶剂至少是分析纯，尽量使用色谱纯试剂。流动相所用的水最好是超纯水或全玻璃器皿双蒸水。用前先用0.45um溶剂微孔过滤（器）过滤，除去可能存在的微粒。流动相建议现用现配，对于含盐的溶液尤其注意长臵会产生细菌或出现沉淀。此外还得保证储存流动相的容器清洁。 复杂样品可选用0.45um溶剂微孔过滤（器）或样品预处理柱对样品进行预处理，确保样品中不含微粒杂质。若样品不便处理，要使用保护柱。 柱内填料污染时，可将柱头螺丝卸下，用专用工具挖出柱内前段被污染填料，再以相同的填料重新填入，修复。或以能溶解污染物的流动相按色谱柱使用的相反方向，冲洗色谱柱（约20至30倍柱体积，或视具体情况而定；另外，此时不能接检测器），将污染物冲出色谱柱，再按色谱柱标明的使用方向使用。 [柱进口处有异物] 当断定是柱进口处有异物时，可将柱头螺丝卸下，取出滤帽并将其臵于20%硝酸溶液中，用超声波清洗约20分钟，再臵于超纯水中，并用超声波清洗约10分钟，重新装入色谱柱内即可。 [样品浓度过高致使柱超载] 样品在柱上超载能引起峰展宽，拖尾（或伸舌）。 适当减小进样量或样品浓度（需要时，可提高检测器灵敏度）直至峰形和保留时间不再改变，便可消除这种不良影响。减小进样量还能改善其分离度。正常情况下，样品中每种化合物在150×4.6mm柱中进样量保持在3～50ug范围内，不会引起明显超载。 [样品溶剂不对] 选择合适的样品溶剂，以排除不必要的干扰。最好选用流动相溶解样品。 [柱外效应] 柱外效应（即进样阀、色谱柱及检测器间的管路过长、直径过粗、管路接头不匹配、有死体积）是影响色谱柱柱效的主要因素之一。所以在可能的条件下，色谱柱的两端连接管路要尽可能短，连接管内径尽可能细小，切口务必平整光滑，尽可能的减小死体积，以防止因样品扩散造成不能反映色谱柱真实柱效等情况发生。 [缓冲不足或不合适] 在缓冲不好或离子强度过低的分离中，也会出现保留时间重现性差和峰形拖尾。增加缓冲浓度（与样品大小相匹配）能改善此情况。 [硅醇基团作用] 仔细分析色谱柱内填料表面性质可知：反相色谱柱填料的表面大约被键合相覆盖了一半，其余的就是未被键合的硅醇基团。所谓的保留是指样品分子与键合相相互作用的结果。但是，酸性或碱性化合物与硅胶表面残存的硅醇基团或金属杂质之间相互作用而引起双重保留机理，因此，发生了峰形拖尾。

xps峰拟合规则及测试条件

n XPS Peak 软件拟合数据的简单步骤: 用excel 调入外部数据打开数据文件。1. Excel 中的数据转换成TXT 格式 从Excel 中的数据只选择要进行拟合的数据点，copy 至txt 文本中，即BD 两列数据，另存为*.txt 文件。 2.XPS Peak41中导入数据 打开xps peak 41分峰软件,在XPS Peak Fit 窗口中,从Data 菜单中选择Import (ASCII),即可将转换好的txt 文本导入,出现谱线

3.扣背底 在打开的Region 1窗口中，点击 Backgrond ，选择Boundary 的默认值，即不改变High BE 和Low BE 的位置，Type 一般选择Shirley 类型扣背底 4.加峰 选择Add Peak ，选择合适的Peak Type(如s,p,d,f),在Position 处选择希望的峰位，需固定时点fix 前的小方框,同时还可选半峰宽（FWHM ）、峰面积等。各项中的constaints 可用来固定此峰与另一峰的关系。如W4f 中同一价态的W4f 7/2和W4f 5/2的峰位间距可固定为2.15eV ，峰面积比可固定为4:3等，对于% Lorentzian-Gaussian 选项中的fix 先去掉对勾，点击Accept 完成对该峰的设置。

n d n 点Delet e Peak 可去掉此峰。再选择Add Peak 可以增加新的峰，如此重复。注意：% Lorentzian-Gaussian 值最后固定为20%左右。 加峰界面 举例：对峰的限制constraints ，峰1的峰位=峰0峰位+1.5 5.拟合 选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing 中的Optimise All 进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可多次点Optimise All

XPS能谱数据处理方法

XPS 能谱数据处理 王博 吕晋军 齐尚奎 能谱数据转化成ASC 码文件后可以用EXCEL 、ORIGIN 等软件进行处理。这篇文章的目的是向大家介绍用ORIGIN 软件如何处理能谱数据，以及它的优势所在。 下面将分三部分介绍如何用ORIGIN 软件处理能谱数据：1、多元素谱图数据处理 2、剖面分析数据处理 3、复杂谱图的解叠 一、多元素谱图的处理： 1、将ASC 码文件用NOTEPAD 打开： 2、复制Y 轴数值。打开ORIGIN ，将Y 轴数据粘贴到B （Y ）： 3、如图：点击工具栏plot ，选择line Y 轴数值 X 轴起始点 X 轴步长 采集的数据点总数 元素名称

4、出现下图：点击B（Y），再点击<->Y，使B（Y）成为Y轴数据。然后在“set X values”中输入起始值和步长。 5、点击OK，得到下图：

6、利用ORIGIN提供的工具可以方便的进行平滑、位移。 A.位移： 1）如图：选择analysis→translate→vertical或horizontal可以进行水平或垂直方向的位移。我们以水平位移为例进行讲解。 2）在图中双击峰顶，如图示（小窗口给出的是此点的X，Y值） 3）然后在图中单击其他位置找到合适的X值（小窗口给出的是红十字的X，Y值） 4）双击红十字的位置，峰顶就会位移到此处：

位移可以反复多次的进行，垂直方向的位移和水平方向的一样。 B、平滑 1）如图选择： 2）出现下面的小窗口

3）点击settings出现下面的界面（如果想用平滑后的代替原始的，选择”replace original”,如果想重新做图选”add to worksheet”，下面的数值不用改变） 4）点击operation,选择savizky-golay进行平滑。得到下图： 二、剖面分析数据处理： 1、用写字板打开ASC码文件，选取所需要的元素 元素名称 剖面分析中的CYCLE 数 起始值及步长 Y轴数据

色谱峰拖尾的原因

液相色谱峰有拖尾现象是什么原因 A、峰拖尾 1、筛板阻塞（a、反冲色谱柱b、更换进口筛板c、更换色谱柱） 2、色谱柱塌陷（填充色谱柱） 3、干扰峰（a、使用更长的色谱柱b、改变流动相或更换色谱柱） 4、流动相PH选择错误（调整PH值。对于碱性化合物，低PH值更有利于得到对称峰） 5、样品与填料表面的溶化点发生反应（a、加入离子对试剂或碱性挥发性修饰剂b、换柱子） B、峰前延 1、柱温低（升高柱温） 2、样品溶剂选择不恰当（使用流动相作为样品溶剂） 3、样品过载（降低样品含量） 4、色谱柱损坏（见A1、A2） C、峰分叉 1、保护柱或分析柱污染图（取下保护柱再进行分析。如果必要更换保护柱。如果分析柱阻塞，拆下来清洗。如果问题仍然存在，可能是柱子被强保留物质污染，运用适当的再生措施。如果问题仍然存在，入口可能被阻塞，更换筛板或更换色谱柱。） 2、样品溶剂不溶于流动相（改变样品溶剂。如果可能采取流动相作为样品溶剂。） D、峰变形 1、样品过载（减少样品载量）

E、早出的峰变形 1、样品溶剂选择不恰当（a、减少进样体积b、运用低极性样品溶剂） F、早出的峰拖尾程度大于晚出的峰 1、柱外效应（a、调整系统连接（使用更短、内径更小的管路）b、使用小体积的流通池） G、K’增加时，脱尾更严重 1、二级保留效应，反相模式（a、加入三乙胺（或碱性样品）b、加入乙酸（或酸性样品）c、加入盐或缓冲剂（或离子化样品）d、更换一支柱子） 2、二级保留效应，正相模式（a、加入三乙胺（或碱性样品）b、加入乙酸（或酸性样品）c、加入水（或多官能团化合物）d、试用另一种方法） 3、二级保留效应，离子对(加入三乙胺（或碱性样品）) H、酸性或碱性化合物的峰拖尾 1、缓冲不合适(a、使用浓度50-100mM的缓冲液b、使用Pka等于流动相PH值的缓冲液) I、额外的峰 1、样品中有其他组份(正常) 2、前一次进样的洗脱峰(a、增加运行时间或梯度斜率b、提高流速) 3、空位或鬼峰(a、检查流动相是否纯净b、使用流动相作为样品溶剂 c、减少进样体积) J、保留时间波动

XPS Peak分峰步骤origin讲解学习

X P S P e a k分峰步骤 o r i g i n

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为AlKα X射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3×10-9 mbar。电子结合能用污染碳的C1s峰（284.6 eV）校正。 X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiation. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.6 eV from adventitious carbon. XPS数据考盘后的处理数据步骤 数据是.TXT文件，凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。下面以origin5.0为例： 1.open文件，可以看到一列数据，找到Region 1(一个Region 对应一张谱 图)。 2.继续向下找到Kinetic Energy，其下面一个数据为动能起始值，即谱图 左侧第一个数据。用公式BE始=1486.6-KE始-?换算成结合能起始值，? 是一个常数值，即荷电位移，每个样品有一个值在邮件正文中给出。 3.再下面一个数据是步长值,如0.05或0.1或1，每张谱图间有可能不一 样。 4.继续向下8行,可以找到401或801这样的数，该数为通道数，即有401 或801个数据点。 5.再下面的数据开始两个数据是脉冲，把它们舍去，接下来的401或801 个数据都是Y轴数据，将它们copy到B(Y)。 6.X轴：点A(X)，再点右键，然后点set column values，出现一个对话 框，在from中填1，在to中填401(通道数)，在col(A)中填BE始- 0.05*(i-1)，最后点do it。

色谱参数的测试及计算

色谱参数的测试及计算(色谱理论验证性实验) 一、目的要求 1. 通过本实验基本色谱参数的测试与计算，定量地了解溶质组分在色谱柱过程中热力学和动力学作用的量度。 2. 理解各色谱参数的意义及其相互关系。 3. 通过本实验进一步掌握柱效、柱选择性、分离能力、保留值等性质，使之能选择出最佳色谱操作条件，得到可靠的定性，定量结果。 二、测定意义 通过试验，了解色谱中的各个基本参数， 从色谱图中学会参数的获得及各基本参数计算。在规定的色谱条件下，测定惰性组分的死时间（t M ）及被测组分的保留时间（t R ）、半高峰宽（W 1/2）、及峰高（H ）等参数，便可计算出基本色谱参数值。 1 调整保留时间：用公式计算出 2 相对保留值： 计算出(正庚烷, 正已烷)；( 乙酸正丁酯, 正已烷)；( 正辛烷, 正已烷)的相对保留值，以正已烷作标准。 3 容量因子： 计算出正已烷；正庚烷；乙酸正丁酯；正辛烷的K ’，以其中K ’=2-5的组分进行计算。 4 理论塔板数：以其中K ’=2-5的组分进行计算。 M R R t t t -=,,,()()(),()()() R i g i N i is R S g s N s t V V t V V α= ==M R M M R t t t t t K ,,=-=2 22/1)(16)(54.5W t W t n R R ==

5 有效塔板数：以其中K ’=2-5的组分进行计算。当K ’足够大时理论塔板数与有效 塔板数是否近似相等。 6 分离度：计算出较难分离二组分的分离度。 7 分离数：计算出任意二相邻正构烷烃峰之间的TZ 值（即二峰间可容纳的峰数）。 8 保留指数：计算出任意二相邻正构烷烃峰之间的I 值 三、方法原理 “塔板理论”：把色谱柱看作一个有若干层塔板的分馏塔，通过物质在每层塔板中进行平衡的物理模型过程，导引出一个描述色谱流出曲线的数学表达式： 式中 c ——色谱流出曲线上任意一点样品的浓度； n ——理论塔板数； m ——溶质的质量； V R ——溶质的保留体积，即从进样到色谱峰极大点出现时通入色谱柱中载气的体积； W t t W W t t R R R R R 122/12/112)(2-≈+-=2,22/1,)(16)(54.5W t W t n R R eff = =11 k R k αα+?=?+??] lg lg lg lg [100,)(,)(,)(,)(Z R n Z R z R X R t t t t Z --+ =I +X 1 )1(2/1)(2/1) ()1(--=++Z Z Z Z R W W t t TZ

改善反向液相色谱峰拖尾的方法

改善反相HPLC中的峰拖尾 分离碱性化合物、通过HPLC分析药物成分时是经常产生拖尾 峰拖尾可以引起分离度降低、灵敏度减弱、精密度和定量变差。（峰之间的分离度和灵敏度与峰拖尾成负相关；准确度和精密度因数据系统无法准确识别峰的起点和终点而受到影响） 峰拖尾原因及解决方案 引起的拖尾 现象： 1、先流出的峰的拖尾较后流出的峰拖尾严重； 2、进样量减少或样品经流动相稀释后进样峰拖尾情况减轻。 二、由样品量（进样量超过柱子容量）过载引起的峰拖尾 现象： 1、样品峰呈现直角三角形，当更多的样品量注入时，峰前端变尖、后端拖尾更严重。 2、色谱柱过载后，保留时间随样品量的增加而提前。（见图3） 表 进样量、进样量的范围

因为实际进样量依赖于柱子的填料（具有高的表面积的填充材料可以具有大的进样量），分析物质（分子量大的进样量要少），和其他的因素比如样品在流动相中的溶解性。 图3 样品量过载引起的拖尾 表3 反相HPLC常用缓冲液 三、固定相中的硅醇基与胺类相互作用引起的拖尾 原因：带正电荷的溶液（胺类）与固定相颗粒表面上的酸性硅醇发生了离子交换，引起二次保留(图 4)，常见于固定相具有显著的硅醇活性的的色谱柱，中性pH（6～8）条件下比酸性pH（<3）更易发生。酸性和中性的化合物一般不受影响，一些碱性化合物更易受到此效应的影响。 解决： 1、确认流动相中有合适的缓冲盐，可能的话尽量在pH<3的条件下操作（使硅胶固定相上的硅醇基质子化，减少溶质与硅醇反应的几率）。使用足够的缓冲液控制pH并减少离子交换效应。 在pH<3的条件下操作，可减少由图4 相互作用引起的峰拖尾，原理： 固定相表面的酸性硅醇基可以形成与碱性化合物反应的离子交换位点，经反相HPLC分离胺类化合物时，这种离子交换反应常常引起峰的保留（二次保留）和峰拖尾。 2、在流动相中加入竞争性的胺类，如：在流动相中加入三乙胺（TEA）（多数情况下，约10mM即可）。TEA可以与硅醇发生强的反应，并抑制样品中的胺类与硅醇反应。 如图5：向流动相中加入TEA用来提高峰形 1.苯丙醇胺 2.麻黄碱 3.苯丙胺 4.甲基苯丙 胺5. 苯三胺 色谱柱：Eclipse XDB-C8，4.6*150mm 流动相：85%25mMNa2HPO4，pH7.0，

俄歇电子能谱分析原理及方法

俄歇电子能谱分析原理及方法 XXX 【摘要】近年来，俄歇电子能谱（AES）分析方法发展迅速，它具有很多的优点，比如分析速度快、精度高、需要样品少等等，也因此在很多研究领域的表面分析中都得到了广泛的应用。可以不夸张的说，这个技术为表面物理和化学定量分析奠定了基础。本文主要是介绍俄歇电子能谱分析的主要原理及其在科学研究中的主要应用，旨在让读者对俄歇电子能谱有一个初步的了解。 关键词：俄歇电子能谱；表面物理；化学分析。 前言 近些年来，俄歇电子能谱分析发展如火如荼，在各个领域都有很抢眼的表现。目前有很多的人在研究，将俄歇电子分析技术应用到电子碰撞以及微纳尺度加工等高技术领域，俄歇电子能谱分析方法表现出强大的生命力，同目前已为很人熟悉和赞赏的强有力的分析仪器电子探针相比俄歇电子能仪可能有几个独到之处:( 1 )能分析固体表面薄到只有几分之一原子层内的化学元素组成，这里说的“表面”指的不只是固体的自然表面,也指固体内颗粒的分界面,(2)俄歇电子谱的精细结构中包含有许多化学信自,借此可以推断原子的价态;( 3 )除氢和氦外所有元素都可以分析,特别是分析轻元素最为有利;(4)利用低能电子衍射装置和俄歇能谱分析器相结合的仪器(“LEED一Au-ger”装置),有可能从得到的数据资料中分晶体表面的结构,推断原子在晶胞中的位置。因此,俄歇电子能谱仪作为固体材料分析的一个重要工具,近年来发展很快,研究成果不断出现于最新的文献中。本文主要是想要综合论述俄歇电子能谱的分析方法，以及概述它在各方面的应用。[1] [1]《俄歇电子能谱仪及其应用》许自图 正文 一、俄歇电子能谱分析的原理

1.1俄歇电子能谱发现的历史 1925年法国科学家俄歇在威尔逊云室中首次观察到了俄歇电子的轨迹，并且他正确的解释了俄歇电子产生的过程，为了纪念他，就用他的名字命名了这种物理现象。到了1953年，兰德才从二次电子能量分布曲线中第一次辨识出这种电子的电子谱线，但是由于俄歇电子谱线强度较低，所以当时检测还比较困难。到了1968年，哈里斯应用微分法和锁相放大器，才解决了如何检测俄歇电子信号的问题，也由此发展了俄歇电子能谱仪。俄歇电子能谱仪不仅可以作为元素的组分分析仪器，还可以检测化学环境信息。咋很多的领域都得到了应用，比如基础物理，应用表面科学等等。 1.2俄歇效应 当一束具有一定能量的电子束（一次电子）射到固体表面的时候，原子对电子产生了弹性散射和非弹性散射。非弹性散射使得电子和原子之间发生了能量的转移，发出X-射线以及二次电子。这个时候如果在固体表面安装一个接受电子的探测器，就可以得到反射电子的数目（强度）按能量分布的电子能谱曲线。 图1 入射电子在固体中激发出的二次电子能谱 俄歇电子是指外壳层电子填补内壳层空穴所释放出来的能量激发了外壳层的另外一电子，并且使得它脱离原子核，逃逸出固体表面的电子，这个过程被俄歇发现，所以称为俄歇电子。

XPS分峰的分析实例复习过程

XPS分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C1s表示的是C1s电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示

是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图 2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的或箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图 4。

图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import(ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。