中科大《结晶化学导论》第5章——唐凯斌2015

由衍射指数之间的关系，有：
d100 = 2d110, d100 = 2d200,
d100 = 3d111 d100 = 5d210
2d110 = 3d111 2d110 = 5d210
d110 = 2d200 2d110 = 6d211
3d111 = 2d200 3d111 = 6d211
3、根据衍射指标规律，确定晶体空间群。 4、根据空间群及其等效点系，确定原子坐标。
第二节 粉末衍射பைடு நூலகம்相分析
一个特定晶体具有特征的晶胞参数和晶体结构。晶胞 参数决定了（hkl）衍射峰的位置，晶体组成和结构决定 （hkl）衍射峰的强度。因此每一个晶体都有一套特征的 粉末衍射数据d-I值，并可把它作为定性鉴定物质和物相 的依据。
测定晶胞参数需注意的两个问题： 1、K双线分离
CuK1 = 1.5405Å, K2 = 1.544Å, K = 1.5418Å
由Bragg方程：2dsin =
2d cos • = = tg • /(弧度) = tg • / • 180/(度)
= 15o = 0.035o = 35o = 0.09o = 80o = 0.74o
O，空白，C，R
及名称
实验方法能测
单色器类型：相石机墨
靶材到及的波最长大d值
衍单射色强器度或的滤直波径片样品最强线与刚玉最强线
检测方式
强度比（50/50）
参考文献
晶晶胞系参数
空间单群胞, 化Pacn//学bba值和21 式量数
理论 密度
光学数据
对于定性的物相分析，单相的多晶粉末（固体）的 X射线衍射峰的位置和相对强度一般与PDF卡的相应数 据一致。如果衍射峰强度出现异常，可能的原因如下：
CsCl Pm3m -Fe Im3m Cu Fm3m
立方晶系：a = b = c, = = = 90o dhkl2 = a2/(h2 + k2 + l2)
d(h00) = d(0h0) = d(00h) d(hh0) = d(h0h) = d(0hh) d(hk0) = d(kh0) = d(h0k) = d(k0h) = d(0hk) = d(0kh) d(hkl) = d(hlk) = d(khl) = d(klh) = d(lhk) = d(lkh)
一、PDF – Powder Diffraction File 索引：Alphabetical – 从物质名称检索。 Hanawalt – 从三条最强衍射线检索。 Fink – 按照d值大小排序检索。
二、PCPDFWIN（电子版）
卡片序号
三条最强线及第一 条线d值和强度
数据的可信度：星号，i，
化学式
1、晶粒择优取向生长
2、非单相
无明显取向晶粒 衍射峰相对强度的变化 与PDF卡数据基本一致。
（100）晶面的多级衍射增强。
六方ZnO hkl I 100 57 002 44 101 100 102 23 110 32 103 29 200 4 112 23 201 11
第三节 粉末衍射指标化
• 立方晶系指标化
第五章 X射线粉末衍射及应用
第一节 X射线衍射仪法 第二节 粉末衍射物相分析 第三节 粉末衍射指标化 第四节 粉末衍射结构分析 第五节 粉末衍射的其它应用
第一节 X射线衍射仪法
、2连动
衍射仪构造示意图 G – 测角仪圆 S – X射线源 D – 样品 H – 样品台 F – 接收狭缝 E – 支架 C – 计数管 K – 刻度尺
当粉末样品为混合相时，衍射峰的强度正比于样品中 的该组分的含量，原则上可用粉末衍射法进行定量分析。
用粉末法进行定性分析时一般无须知道该物质的晶格 常数和晶体结构，只要把实验值与JCPDS卡上的参考值核 对，就可进行鉴定。
JCPDS – Joint Committee on Powder Diffraction Standards ICDD – International Centre for Diffraction Data
3d111 = 5d210 3d111 = 8d220
33.1355 = 8 1.9201 = a = 5.43
由立方晶系面间距公式计算其它衍射面的d值并指标化。 指标化所依据的晶胞体积应该是最小的。
考虑与衍射指数的关系： sin2 h2 + k2 + l2 = M (衍射线线数)
样品竖直测角仪
、连动
样品水平型测角仪
粉末衍射要求样品是十分细小的粉末颗粒，使试样在 受光照的区域中有足够多数目的晶粒，且试样受光照区域 中晶粒的取向是随机的，以得到强度相对准确的衍射峰。
粉末衍射要求样品表面是尽可能平整的平面，制样过程 中，样品应尽可能地与样品板参考面平齐，以得到位置相对 准确的衍射峰。如样品高于参考面，测得的值比真实值大， 衍射峰d值变小；反之d值变大。
立方P格子线数比： 1:2:3:4:5:6:8:9:10:11:12:13:14:16:17:18:19:20:21:22:24:25:26:27 立方I格子线数比： 1:2:3:4:5:6:7:8:9:10:11:12:13:14:15:16:17:18:19:20:21:22:23:24 立方F格子线数比： 3:4:8:11:12:16:19:20:24:27:32:35:36:40:43:48
衍射峰的位置应取其重心的值。
2、由于值的漂移引起的d值偏差
由2dsin = 得2sin = •d-1
2cos • = - • d-2 • d d = - /2 • ctg /sin • （度）
= - /2 • ctg /sin • • /180（弧度）
取 =0.1o
= 15o = 30o = 45o
d = -0.0194Å d = -0.0047Å d = -0.0019Å
尽可能取高角度的衍射峰计算其晶胞参数。
X射线粉末衍射图分析的一般流程： 1、物相分析。 2、未知物相的指标化，确定晶胞参数；测定化学式和密度，
确定晶胞的化学式数目。