同步辐射XAFS基础知识和案例分析.docx

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1、【实用干货】同步辐射XAFS基础知识及经典案例分析!1引言同步辐射是速度接近光速的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射，由于它最初是在同步加速器上观察到的，便又被称为“同步加速器辐射”o虽然起源于高能物理学，但同步辐射的发现消耗了加速器的能量，阻碍了粒子能量的提高。但是，人们很快便了解到同步辐射是具有从远红外到X光范围内的连续光谱、是一种具有高强度、高准直、高极化和可精准控制等优异性能的脉冲光源,可以用以开展其它光源无法实现的许多前沿科学技术研究。同步辐射装置的建造及在其上的研究、应用，经历了四代的发展（图1）。第一代是以高能物理实验为主的兼用光源，可以是储存环或同步加速器。如美国康

2、奈尔大学CHESS光源，北京同步辐射装置BSRF。BSRF依托于北京正负电子对撞机，部分时间按同步辐射专用模式运行，在专用模式下，总体性能大体达到第二代光源水平。第二代是同步辐射专用光源，典型设计为利用弯转磁铁产生同步辐射，它们都是电子储存环，通常能量较低。如美国布鲁克海文国家实验室NSLS光源（800MeV),巴西国家同步辐射实验室LNLS光源(1.37GeV),合肥国家同步辐射实验室NSRL光源(800MeV)。NSRL适于开展软X射线和真空紫外波段的研究，可向波长更长的红外、远红外波段扩展。第一代和第二代是按照加速器装置的首要目的进行分类的。第三代也是同步辐射专用光源，与第二代光源的区别

3、在于光源能量更高。比如美国阿贡国家实验室的APS光源(7GeV),劳伦斯伯克利国家实验室的ALS光源(1.9GeV),欧洲同步辐射装置ESRF(6GeV),德国的BESSYn光源(L7GeV),英国的Diamond光源(3GeV),法国的SOLElL光源，日本的SPring-8光源(8GeV),上海同步辐射装置SSRF(3.5GeV)。SSRF建成后，中国大陆有三台同步辐射光源同时运行，布局更趋合理。目前在世界范围内，第三代是同步辐射光源的主流。第四代则被认为是自由电子激光(FEL)光源。X射线自由电子激光不仅能产生无与伦比的高亮度辐射,而且辐射具有完全的横向相干性，并且是脉冲式的。比较有代表

4、性的FEL光源有美国的LCLS光源，德国的EuroXFEL光源等。中国在近期也提出了兴建软XFEL和硬XFEL装置的计划。BIOkeVSpot Size10005005 3 1 9 7 S 31 1021 O21O21O110,10,10,Io1 %quvtwwM8%L0Muoloqd1501 s-3BEoUeNA Time-average 10 keV X-ray Brilliance2nd Generation3rd GenerationZone PlatesMultilayer Laue Lenses图1同步辐射装置的发展历程结合同步辐射自身的特点，科研人员开发了许多实用的同步辐射实验方

5、法（特别是X射线技术），并通过这些实验方法，在诸多领域开展了广泛的研究。目前比较典型的应用同步辐射光源的表征手段包括：X射线衍射（XRD）、X射线吸收精细结构（XAFS）、X射线生物大分子结构分析、X射线磁圆二色技术（XMCD）X射线荧光分析（XRF）、X射线成像技术、角分辨光电子能谱（ARPES）材料结构分析高压技术和同步辐射微纳加工技术（LIGA）等。本期，笔者重点介绍同步辐射XAFS技术。X射线吸收精细结构（X-rayabsorptionfinestructure,XAFS）,也叫X射线吸收谱（X-rayabsorptionspectroscopy,XAS）,是一种基于同步辐射光源、研究

6、材料局域原子或电子结构的一种有力工具，广泛应用于催化、能源、纳米等热门领域，主要有以下优点：1 .不依赖于长程有序结构，可用于非晶态材料的研究；2 .不受其它元素干扰，可对同一材料中不同元素分别研究；3 .不受样品状态影响，可测量固体（晶体、粉末），液体（溶液、熔融态）和气体等；4 .对样品无破坏，可进行原位测试；5 .能获得高精度的配位原子种类、配位数及原子间距等结构参数，一般认为原子间距精确度可达0.01Ao在顶级研究中，XAFS越来越成为“标配”，国内越来越多的课题组力图通过该技术进行深入表征，提升研究档次。后期我们就从同步辐射装置、XAFS的基础知识、常用的实验方法、数据处理以及典型应

7、用举例几个方面对XAFS进行简要的介绍，希望大家持续关注我们。XAFS数据解析可提供以下数据及服务：LXANES部分图谱，提供价态、初步结构的定性分析；6 .EXAFS拟合，提供配位原子种类、配位数和键长信息，以及简单的、从物理角度对谱的分析；7 .wavelet图谱，作为EXAFS拟合的进一步证据，同时用小波炫图来提高数据分析“逼格”;8 .帮答复审稿意见中关于XAFS的问题,提供中文回答,但不包括论文写作;9 .同步辐射不参与论文致谢活动,且致谢半价活动于2020年1月1日结束,所有优惠政策不可叠加。制样要求:L粉末样品至少80TOOmg（0.8T.Oml体积量最好），越细越好，最好能过2

8、00目筛子，400目更好，一般研磨20min左右；2 .粉末压片尺寸要求：直径大于6mm的圆形，厚度Imm左右；3 .块体样品要求测试面光滑，大小不超过5*5*5mm;4 .提前用ICP测得样品真实元素含量，若样品信息真实但图谱质量不佳可免费重测；5 .原则上测试样品不回收，线站回收样品安排两到三个月一次，若样品有剩余可安排回收；6 .同步辐射XAFS测试拟合需求表下载链接：http:CIoUd.ceshigo.Comslo9cepyq0X-rayAbsorptionEdgesoftheElements1H214He可提供酒试1 SymbolAtomic NUmb*不提供测试1 LlWMc一4

9、4,：IlMO注I未展示均不可 测i3eo 1x2n 115MB0725UWJ “734 ”9195 Ba 3744113419128241121S47 Ag2561476 OSJ 73971 12m 123M1087178 Pt78395138801327311S64Hfl73 TalEnergies are in eV24350I96730 V43 176U214H7MJ,IJ Q2同步辐射XAFS分析当X射线穿过样品时，由于样品对X射线的吸收，光的强度会发生衰减，这种衰减与样品的组成及结构密切相关。XAFS就是利用X射线入射前后信号变化来分析材料元素组成、电子态及微观结构等信息的光谱学手

10、段（图2）oXAFS方法通常具有元素分辨性,几乎对所有原子都具有相应性,对固体（晶体或非晶）、液体、气体等各类样品都可以进行相关测试。图2XAFS原理示意图众所周知，通过同步辐射XAFS表征技术可用获得及其丰富的材料电子结构和配位结构信息，可以发现在许多顶刊发表的研究中XAFS都起到了至关重要的作用。近年来，XAFS在国内外各大小课题组研究过程中有着越来越普及的趋势，尤其是越来越多此前在XAFS表征方面没有太多经验的新用户也逐渐通过多种渠道借力该技术进行深入的表征，提升研究档次。如同其他多种表征一样，同样的数据在不同人的手里可以得到不同层次的结果，经验越丰富的人越有可能获得更多的信息。然而经验

11、的获得并非一蹴而就，尤其是对于像同步辐射XAFS这样相对比较复杂的技术而言。那么，同步辐射XAFS到底能为我们做什么呢？经笔者分析总结，主要有以下几点：（1）扩展边X射线吸收精细结构分析：XAFS原始数据可以分为扩展边X射线吸收精细结构（EXAFS）和近边X射线吸收精细结构（XANES）两部分（图3）通过EXAFS分析可以得到丰富的结构信息，也是最常见的一种数据解析内容。EXAFS可以看作是中心元素内层电子吸收X射线跃迁到外层形成光电子，光电子以波的形式发射出去并受到周围原子的散射，散射波与发射波产生干涉就得到了震荡波谱。EXAFS的数据处理需要将能量空间的震荡转换为波长k空间的震荡。而k空间

12、的数据可以进一步通过傅里叶变换得到R空间的数据。至此，我们可以获得有关结构信息的“直观”数据。W-UrsqvXANESEXAFSXAFS=XANES+EXAFS图3XAFS原始数据组成(2)小波分析：EXAFS的拟合非常依赖对于样品成分和结构的了解,在此情况下可以大概推测R空间中的峰对应于某种配位元素，然后进一步对各参数进行拟合。但是实际上，对于未知样品我们很难确定其配位元素有哪些，尤其是对于R空间中键长比较接近的峰。因此，EXAFS的拟合很多情况下都需要结合EXAFS小波分析，才能有效地进行数据分析，得到更加可信的结果。与傅里叶变换得到的R空间中的二维信息不同，小波分析可以将R空间与k空间结

13、合，得到的是三维信息(图4)。图4小波分析得到的三维结果(3)价态分析/XANES近边分析：对于许多XAFS数据，可能其扩展边数据质量较差，使得拟合的可信度有时候值得商榷。而XANES一般有足够高的信号质量，并且具有许多指纹信息，可以给出更加丰富的信息。其中最简单也最常见的要数价态分析。对于某未知样品，只需将对应吸收边的位置代入由标准样得到的相关关系中便可以得知未知样品中对应元素的平均价态。除吸收边位置外，还可以通过吸收边高度或者对应区间的面积进行归一化处理。一般而言，K边吸收对于吸收边未知更为敏感，而边吸收谱则对白边高度或者吸收面积相关性更高。如图5可以看到，不同的样品存在明显不同的XANE

14、S图谱，表明其存在价态差异。3.5-(TrE) B(5p Pa-BE-ON3.02.5-2.01.5-1.00.5-0J.10,20010,24010,280Energy(eV)图5不同样品的XANES图谱(4)组分分析：顾名思义就是分析混合样品中各组分的占比，也是基于XANES的分析方法，常见于原位XAFS实验数据处理，当然也适用于其他混合样品的组分分析。前述的价态分析常常得到非整数价态，有时候可以认为是由结构相近的但是价态不同的两种组分混合构成的，在此基础上可以经组分分析确定不同组分的占比。组分分析的前提是对于含有的物质种类有相对清楚的认识。常见问题QI、XAFS能获得什么信息？X射线吸收

15、精细结构(X-rayabsorptionfineSlniclure,XAFS)也叫做X射线吸收谱(X-rayabsorptionspectroscopy,XAS),是一种基于同步辐射光源的，研究材料局域原子、电子结构的一种有力的工具。能获得高精度的配位原子的种类、配位数以及原子间距等结构参数。通过XANES部分图谱，提供原子价态、初步结构的定性分析、电子结构；EXAFS拟合，提供配位原子种类、配位数和键长信息，以及简单的、从物理角度对谱的分析。Q2、XAFS,XANES,EXAFS有什么联系和区别吗？XAFS(X-rayabsorptionfinestructure)即为X射线吸收精细结构也叫

16、做X射线吸收谱(X-rayabsorptionspectroscopy,XAS)。flXANES(X-rayAbsorptionNear-EkigeStructure,XANES)叫做X射线吸收近边结构，指的是吸收边前IoeV到边后30-50eV的区域；而扩展边X射线吸收结构(ExtendedX-rayAbsorptionFineStructure*EXAFS)则包含从边后50eV开始到IoooeV范围的区域。XANESEXAFSCu-KEnergy(eV)XAFS=XANES+EXAFSQ3、为什么给出的R空间谱图和table中的键长不一样？R空间中峰的位置并非真实键长，一般比真实值短0.3

17、0.4人真实值可以通过下面的壳层拟合获得，记录在table中Q4、壳层拟合中有什么需要特别注意的吗？1、一个峰可能是多种配位原子叠加而成，把每个峰都对应单一配位是不严谨的;2、峰的位置不具有特征性，不同样品中同一位置的峰并不一定代表同样的配位;3、并非所有的峰都有意义，特别是些弱峰，可能是伴随强峰出现的，也可能是由于噪声信号引起的；4、峰的高度(面积)与配位数正相关，可以用于粗略的比较配位数的变化，但是同时也受无序度等因素的影响：5、EXAFS拟合给出的是整个体系的平均结果，如体系中20%是六配位，80%是四配位，那么理论上给出的结果为(6*20%+4*80%=)4.4配位；6、EXAFS给出

18、的是二维信息，并不能以此判断立体结构，如配位数是4,并不能确定是平面四边形还是四面体构型。3案例解读XAFS在材料、能源、环境等各个方面发挥着越来越重要的角色，越来越成为研究结构、解释机理的必备表征手段。然而XAFS测试的门槛相对较高，一方面是由于国内机时供不应求，如上海光源BL14W1线站的机时申请获批率仅有15%；另一方面，数据解析所涉及的物理知识相对深奥，需要有一定基础的专业人员才能解析出更具有可信度的结果。好消息！测试狗团队与台湾NSSRC、美国APS、SSRL等先进光源建立了稳定的合作模式，拥有稳定的商业机时用于样品的测试，同时具有专业的数据解析团队，可以提供可靠的XANES定性分析

19、、EXAFS定量计算、小波变换分析、线性组分拟合等数据分析。同时测试狗团队还可以提供专业的球差电镜、DFT/MD计算等服务，真正做到“一站式服务，为您的科研提供助力。从以上总结不难发现,根据同步辐射XAFS结果可以有效分析得到物质最基本的配位元素、键长、配位数等配位结构信息、价态信息以及各组分的占比。下面，笔者将结合实例进行说明同步辐射XAFS的实际应用。案例1单原子催化Naturematerials：非强配位高活性单原子OER碳化物催化剂nature . 1 materialsU) CMckfor updatesARTICLEShttp$:/7doi.org/10.1038/s41563-0

20、21-010062Oxygen-evolvingcatalyticatomsonmetalcarbidesShuangLit2,BingbingChen3,YiWangO4三rMeng-YangYe1,PeterA.vanAken4,ChongCheng32三andArneThomas)a原文链接：将具有催化活性的金属化合物分散到原子水平来制备单原子催化剂，可最大限度地提高原子利用率和活性位点间协同效应。近年来研究发现，单原子催化剂在各种催化反应尤其是电催化还原反应中表现出优异的活性，然而在氧气析出反应（OER）中的催化活性却表现不佳。其原因可能在于目前大多数单原子结构是通过由氧、氮、硫等杂原

21、子强配位负载在载体材料上实现的，而强配位环境极大的影响了金属单原子中心的电子环境，从而影响它们的析氧催化活性。然而开发非氧、氮、硫等杂原子强配位金属单原子结构及其载体材料极具挑战性，但这也是实现高效单原子OER催化剂的关键。有鉴于此，四川大学高分子科学与工程学院程冲研究员团队联合柏林工业大学ArneThomas教授、李爽博士和马普固体研究所王毅研究员等采用金属碳化物作为过渡金属Fe.Ni原子载体，在单原子OER催化剂研究中取得了突破性研究进展，首次实现了非强配位OER金属单原子催化中心的构建。作者采用同步辐射XAFS详细分析了制备的WC3-FeNi催化剂的结构（图6）。XANES光谱显示，与商

22、业WC粉末相比，W的L3边的白线强度（黑色箭头）降低，从而证明WCX-FeNi中W的价态较低，且W2C和WC混合物的形成也证实了该结论。W的EXAFS光谱的傅立叶变换揭示了其与商业WC粉末具有相似的WC结构。然而，WCX-FeNi却表现出较低的W-W和W-C配位数,这表明WCx-FeNi上存在大量的表面缺陷和C原子空位。此外，WCx-FeNi催化剂的EXAFS光谱的傅里叶红外变换和小波变换图像显示，当催化剂以Ni-O/C或Fe-O/C键结合时，Ni和Fe部分以Ni?+和Fe?+存在，当催化剂以Ni-W或Fe-W键结合时，则以Ni。和Fe。存在。为了进一步了解WG-FeNi催化剂的显著活性和稳定

23、性的原因，作者对OER前后的样品再一次进行了同步辐射XAFS分析(图7)。XANES光谱显示WL3边的白线强度与原始WCx-FeNi相比略有增加，表明在OER期间WCx-FeNi存在轻微的氧化。NiK边显示OER后Ni完全氧化为Ni2+,FeK边也显示了Fe的轻微氧化。WCx-FeNi中EXAFS光谱的傅里叶红外变换结果表明了C)ER后Fe-O-Ni键的形成。Ni和FeK边的EXAFS拟合参数表明，与原始样品相比，Ni-W(3.19A)和Fe-W(3.28A)的键距明显减小。Fe和Ni原子的距离表明在OER期间WCX-FeNi催化剂的结构存在重构，即形成了O桥接的FeNi部分。总之，由于碳化鸨

24、的独特结构，原子分散的FeNi催化位点与表面的W和C原子结合力较弱，具有高移动能力，从而实现了非强配位金属单原子OER催化剂的构建。Bindingenergy(V)Erwgy(V)Enrfly(V)Eneqjy(V)图6WCx-FeNi催化剂的结构分析10l210.240ErWgy(eV)(3SsLioz7.1807t20C7.1007.1207.14010,2802H*A（八）SimuiationdataFZBeforeOERJVAwoEREnergy(V)图7WCx-FeNi催化剂OER前后的结构分析案例2储能材料与器件AdvancedEnergyMaterials：同步辐射XAFS和电化

25、学方法揭示Bi2O2Se电极的储锂/储钾机制ADVANCED三RG?MATERIALSResearchArticle自FullAccessSynchrotronX-RayAbsorptionSpectroscopyandElectrochemicalStudyofBi2O2SeElectrodeforLithium-ZPotassium-IonStorageZhibinWu.GemengLiang,JingxingWu1WeiKongPang,FuhuaYang,LibaoChen=BerntJohannessen祭,ZaipingGUo祭Firstpublished:21March2021h

26、ttps:/d0i.0rg/l0.12aenm.202100185Citations:6原文链接：https:/onlinelibrary.wiley.eom/doi/full/l0.1002aenm.202100185锂离子电池在充放电过程中易涉及复杂的物理化学变化，包括相变、SEI膜的形成以及微观形貌变化等现象，往往需要采用现场原位实验来揭示电极结构的实时变化，以便提出进一步的改进策略。多组分金属硫化物以及硒化物等作为转化型负极具有较高的容量和良好的导电性，然而机理也相对复杂，亟待进一步澄清。同步辐射XAFS对吸收元素的局域结构和化学环境相当敏感，能够在原子尺度上表征近邻配位壳层的结构信息

27、（包括配位原子的种类、数目、键长、价态以及无序度等），有助于深度剖析电极的氧化还原反应、电荷转移过程、局域原子几何结构变化以及无定型中间相等相关信息。有鉴于此，澳大利亚伍伦贡大学郭再萍课题组等人利用真空封管法批量合成了层状Bi2O2Se和Bi2O2Se/石墨（Bi2O2SeG）电极材料，并且通过原位以及非原位同步辐射XAFS技术探究了该转化型负极充放电过程中的储锂以及储钾机制，揭示了该电极的氧化还原反应、电荷转移过程以及局域原子结构变化。作者以Bi和BizCh作为参考，分析了Bi2O2Se和Bi2O2SeZG复合材料中BiL3边XANES光谱（图8）,同时利用吸收边特征，根据偶极子选择规则探测

28、电子从2p32轨道到空6d轨道的激发。Bi2O2Se和Bi2O2SeZG复合材料的吸收边几乎与Bi2Os的吸收边重叠，这表明Bi2O2Se和Bi2O2SeZG复合材料中Bi元素的形式价态也是三价的。相比于Bi2Os,Bi2O2Se和Bi2O2SeZG复合材料的白线峰位于较低的光子能量值处，表明Bi2O2Se和Bi2O2SeZG复合材料中Bi-O键的平均键长更长。基于EXAFS光谱的傅立叶变换显示Bi2O2Se和Bi2O2SeZG复合材料的Bi-O键长同样大于Bi2O3,这与XANES的分析结果一致。此外，为了了解锂化/脱锂过程中Bi2O2SeZG电极的电荷转移和局部结构变化，对其进行了BiL3

29、边XAFS和SeK边XAFS表征（图9）。结果表明，放电前Bi2O2SeG复合电极中Bi的氧化态确定为Bi3+o在放电开始时，少量Li+插入Bi2O2Se中间层，导致Bi3+轻微还原，BiL3边向较低能量值移动，中间层的晶格膨胀与白线强度逐渐降低。BiL3边的EXAFS光谱中，1.7A、3.0A和3.8A处的特征峰分别对应于Bi-O.Bi-Se和Bi-Bi键间的相互作用。作者还观察到SeK边的XANES光谱在第一次放电区域除了向低能量侧的微小移动外，几乎保持不变，这表明插入过程是形成LLBi2。2的单一固溶反应。因此，硒中间体不会产生新相，这对硒吸收体周围的局部环境影响不大。总之，作者证明了B

30、i2O2Se和Bi2O2SeG复合材料电极的嵌入-转化-合金化的反应路径以及多种Li-Se中间相的存在。该研究加深了对多元金属硫属化合物电化学反应机制的理解，提出了该类转化型负极中也可能存在多硫化物/多硒化物“穿梭效应”的见解，为实现高性能转化型负极提供了重要理论支撑。adsaoueqOSqePeZ=BuLION134101342013430134401345013460Photonenergy(eV)(ns80UeqJosqePz=euJJON1.8-1.51.2-0.9-0.6-0.3-0.0-,126501265512660126651267012675Photonenergy(eV)图

31、8XAFS解析Bi2O2Se和Bi2O2SeZG粉末的价态以及原子结构Cng8C2CO24f9-9三o21X1。1MIMM134401MMPtMonnrav(V)图9原位同步辐射XAFS技术表征Bi2O2Se电极的锂化过程案例3电化学还原CO2NanoLetters：原位重构Sn掺杂Bi/BiO、核壳纳米线促进CO2电还原为液态燃料NANOtterJ)Letterpubvacs.org/NanoLettSpontaneouslySn-DopedBiBiOxCore-ShellNanowiresTowardHigh-PerformanceCO2ElectroreductiontoLiquidFu

32、elYangZhao,XunlinLiu,ZhixiaoLiu,XinLin,JiaoLan,YanlongZhang,Ying-RuiLu,MingPengrTing-ShanChan,andYongu,enTan*Read Online刁CiteThis:NanOLE2021,21,6907-6913原文链接：https:/pubs.acs.org/doi/10.1021acs.nanolett.lc02053利用太阳能、风能等清洁能源，将C2电还原为高附加值的燃料以及化工原料，不仅能满足日益增长的能源需求，还能缓解二氧化碳排放造成的环境危机,因此具有重要的研究意义及应用前景。甲酸，作为C

33、02电还原最重要的液体产物，具有参与反应转移电子数少，反应路径简单等特点。然而，当前仍然面临着诸多挑战，包括反应动力学迟缓、甲酸选择性较低和大电流下发生竞争反应等，严重限制了其工业化应用。近年来，大量非贵金属基材料如Bi、Pb、Sn、In、Cd和Pd等及其衍生物，已被证实具有将二氧化碳转化为HCOOH的能力。在这些金属中，Bi基金属氧化物具有析氢过电势高、*C0吸附能小、对*C)CHO物种稳定能力强等特点，引起人们的广泛关注。有鉴于此，湖南大学谭勇文教授课题组用对BiSn合金前驱体，采用一步电化学刻蚀的方法，得到了-一种新型的Bi基纳米线结构催化剂，该催化剂以高导电性的Bi为金属核，以Sn掺入

34、非晶相Bic)X为壳，最终实现了电化学还原C02为甲酸的高选择性(图10)o作者采用同步辐射XAFS以及X射线光电子能谱(XPS)等表征证明了其具有Bi金属核以及Sn掺杂表面BioX壳的复合结构。BiZBi(Sn)OxBiL3边XANES光谱表明了其与Bi箔和Bi2Os的高度相似性，表明Bi2O3和BioX晶格中的Sn原子将与氧原子形成八面体形式的配位。同时，XANES光谱表明BiZBi(Sn)Ox的BiL3位于Bi箔和Bi2O3之间，表明该核壳结构中存在金属Bi及氧化态BioEXAFS光谱的傅里叶变换显示BiZBi(Sn)Ox中具有和Bi箔相似的Bi-Bi键长，再一次说明BiZBi(Sn)O

35、x具有金属Bi的核结构。相比之下，光谱中能看到明显不同于纯金属Bi的Bi-O峰(图11)。据此，作者得出结论，制备的Bi基纳米线具有金属Bi核和非晶态Bi(Sn)OX壳的核壳结构,该非晶态Bi(Sn)O、壳很可能是电化学还原C02形成甲酸的内在活性位点。最后，作者通过原位拉曼测试和DFT理论计算结果表明，其优异的催化活性除了来源于金属核壳结构提供的优良导电性外，表面Sn原子掺入BiOx结构也能显著稳定*0CHO中间体，同时抑制H2和Cc)的形成，从而提高甲酸的选择性。图10 BiZBi(Sn)Ox的催化CO2制备HCOOH的反应机理168 165 162 159 156 153Binding

36、energy (eV)(ne) A=SUU_eBi foili203BiZBi(Sn)OxNWs0.0 134 13425 1345013475 135Energy (eV)123456 ORadial distance (A)cne) -c-691215Wavenumber (A1)BiZBi(Sn)Ox NWs Bi foil i23图11BVBi(Sn)Ox的XPS图谱与同步辐射XAFS表征参考文献1 GeneE.Ice,JohnD.Budai,JudyW.L.Pang.TheRacetoX-rayMicrobeamandNanobeamScience.SCIENCE.2011,334,

37、1234-1239.DOI:10.1126/science.1202366.2 Li,S.,Chen,B.,Wang,Y.etal.Oxygen-evolvingcatalyticatomsonmetalcarbides.Nat.Mater.20,1240-1247(2021).DOI:10.1038s41563-021-01006-2.3 ZhibinWu,GemengLiang,JingxingWu,etal.SynchrotronX-RayAbsorptionSpectroscopyandElectrochemicalStudyofBi2O2SeElectrodeforLithium-ZPotassium-IonStorage.Adv.EnergyMater.2021,11,2100185.DOI:10.1002aenm.202100185.4 YangZhao,XunlinLiu,ZhixiaoLiu,etal.SpontaneouslySn-DopedBiBiOxCoreShellNanowiresTowardHigh-PerformanceCO2ElectroreductiontoLiquidFuel.NanoLetters202121(16),6907-6913.DOI:10.1021acs.nanolett.1cO2O53.