现代材料分析方法教程

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　　王永在，山东理工大学，副教授，专业背景：长期从事仪器分析方面的教学科研工作，研究方向主要为材料成分和结构表征。主持完成省自然科学基金课题1项，作为主要成员参与完成国家自然科学基金等省部级以上课题5项，其他课题6项。从2007始，先后主讲《多晶X射线衍射理论与实践》（公选课）、《材料分析方法》（材料成型与控制工程专业必选课）、《聚合物近代仪器分析》（材料化学与高分子工程专业必选课）和《生物仪器分析》（生物工程与生物技术专业必选课）等本科生和研究生课程，在材料仪器分析教学和科研方面有较好的学术积累。已发表SCI、EI等论文30余篇。著作情况：一、部分首位代表性论文：1.Adsorption behavior of phosphate on Mg–Al layered double hydroxide/montmorillonite composite.《Desalination and Water Treatment》，2016， 57（38），17963-17972. SCI2.Structural and textural evolution of nanocrystalline MgAl layered double hydroxides.《Applied Clay Science》， 2013， 80-81， 334-339. SCI 3.Fabrication of nano zeolite P from coal fly ash by combining alkaline-fusion and hydrothermal reactions.《Key Engineering Materials》， 2014， 591， 126-129. EI4.Textural properties of nanocrystalline hydroxyapatite synthesized via a microwave-hydrothermal process.《Key Engineering Materials》，2012，544， 205-208. EI 5.Microwave-hydrothermal synthesis and characterization of hydroxyapatite nanocrystallites. 《Materials Letters》，2011，65（23-24），3388-3390. EI 6.钒磷酸盐（NH3CH2CH2NH2）[VOPO4]的水热合成和结构表征.《化学学报》，2005，63（1），75-80. EI7.γ-AlOOH纳米晶的微波水热法制备及表征.《人工晶体学报》，2009，38（4）， 930-933. EI8.纳米晶Mg-Al水滑石的水热合成及合成机理.《无机材料学报》，2008，23（1），93-98. EI9.纳米晶Mg-Al水滑石的水热合成及微结构表征.《无机化学学报》，2007， 23（6），1055-1058．SCI10.微波水热法制备Mg-Al水滑石纳米晶.《人工晶体学报》，2008，37（5），1219-1223. EI13.Hydrothermal synthesis and structural characterization of a three-dimensional open-framework vanadium phosphate DAP-V9P8.《人工晶体学报》，2007， 36（5）， 1069-1078 .EI14.含有机模版钒磷酸盐热稳定性比较研究. 《人工晶体学报》，2006，35（5），1052-1056.EI15.孔道结构钒铝磷酸盐（NH3CH2CH2NH2）[（VO）Al（PO4）2]的水热合成及热稳定性.《人工晶体学报》.2005， 34（1）， 84-88. EI二、编写《材料仪器分析方法》讲义

绪论  001

第一篇材料元素成分分析法  007
第一章原子发射光谱法  008
第一节光学分析法概论  008
第二节原子发射光谱基本原理  011
第三节原子发射光谱仪  012
第四节分析方法  015
第五节方法应用  017
典型案例电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钕铁硼中钼钨铌锆钛  019
参考文献  021
第二章原子吸收光谱法  023
第一节原子吸收光谱基本原理  023
第二节原子吸收光谱仪  024
第三节测试条件的选择  027
第四节干扰效应及其消除方法  028
第五节定量分析方法  029
第六节原子吸收光谱法应用  031
典型案例微波消解样品-石墨炉原子吸收光谱法测定高温镍基合金中的痕量银  032
参考文献  033
第三章等离子质谱法  035
第一节等离子质谱基本原理  035
第二节电感耦合等离子质谱仪  035
第三节分析方法  040
第四节质谱干扰及其消除方法  042
第五节等离子质谱法应用  045
第六节辉光放电质谱法简介  045
典型案例ICP-MS法测定高纯钨中15种痕量杂质元素  046
参考文献  049
第四章X射线荧光光谱法  050
第一节X射线荧光光谱法基本原理  050
第二节X射线荧光光谱仪  051
第三节分析方法  053
第四节制样方法  056
典型案例基于熔融制样X射线荧光光谱法测量钛铁中5种成分的研究  058
参考文献  060

第二篇材料波谱分析法063
第五章紫外-可见吸收光谱法  064
第一节紫外-可见吸收光谱法基本原理  064
第二节化合物的紫外-可见吸收光谱  066
第三节影响紫外-可见吸收光谱的因素  067
第四节紫外-可见吸收光谱仪  068
第五节分析方法  069
典型案例烷基酚聚氧乙烯醚的紫外光谱定性与定量分析  072
参考文献  076
第六章红外吸收光谱法  077
第一节红外吸收光谱法基本原理  077
第二节影响基团吸收频率的因素  082
第三节定性分析  084
第四节定量分析  087
第五节红外吸收光谱仪  088
第六节样品制备方法  089
第七节其他红外光谱法简介  091
典型案例核壳结构镍肼复合物的红外光谱研究  094
参考文献  097
第七章拉曼散射光谱法  099
第一节拉曼散射光谱法基本原理  099
第二节激光拉曼散射光谱仪  102
第三节拉曼散射光谱分析  103
第四节拉曼散射光谱应用  106
典型案例碳纤维结构的拉曼光谱研究  108
参考文献  113
第三篇材料衍射分析法111
第八章X射线衍射分析法  114
第一节X射线物理学基础  114
第二节晶体几何学基础  118
第三节晶体X射线衍射方向  122
第四节晶体X射线衍射强度  125
第五节晶体X射线衍射方法  131
第六节晶体X射线衍射仪  139
典型案例一、链状银硫簇合物的合成和晶体结构  142
        二、金红石型TiO2机械力化学变化XRD研究  145
参考文献  149
第九章电子衍射分析法  151
第一节电子衍射物理学基础  151
第二节电子衍射方法  157
典型案例纳米晶与单晶复合电子衍射分析  166
参考文献  168
第四篇材料电子显微分析法169
第十章透射电子显微分析法  170
第一节电子光学基本原理  171
第二节透射电子显微镜基本结构及性能指标  179
第三节透射电子显微镜图像分析  184
第四节透射电子显微镜样品制备方法  189
第五节透射电子显微镜图像应用  192
典型案例纳米Ir薄膜中缺陷结构的原子尺度研究  200
参考文献  204
第十一章扫描电子显微分析法  206
第一节电子束与固体样品作用的物理效应  206
第二节扫描电镜基本结构及性能指标  210
第三节扫描电镜成像原理  215
第四节扫描电镜样品制备技术  220
第五节扫描电子显微分析法在材料科学中的应用  220
第六节电子背散射衍射法简介  227
典型案例高纯度莫来石晶须的制备与分散  231
参考文献  234
第十二章X射线光电子能谱分析法  237
第一节X射线光电子能谱基本原理  237
第二节X射线光电子能谱仪  243
第三节X射线光电子能谱分析方法  246
典型案例X射线光电子能谱仪团簇离子枪溅射对CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的影响研究  249
参考文献  253

第五篇材料热分析法255
第十三章热分析法  256
第一节热分析法分类  256
第二节差热分析法  256
第三节差示扫描量热法  259
第四节热重法  266
第五节热机械分析法  271
典型案例PP和PP／POE交替多层共混物的结构与力学性能  277
参考文献  281
第十四章热分析联用法  283
第一节热分析联用法分类  283
第二节同时联用热分析法  284
第三节耦合联用热分析法  286
第四节间歇联用热分析法  288
典型案例TG-FTIR-GC/MS联用技术测定聚合物中的红磷阻燃剂含量  289
参考文献  293

第六篇材料粒度及孔结构分析法295
第十五章粒度分析法  296
第一节粒度表征的主要方法  296
第二节激光粒度分析法  300
典型案例激光粒度仪测定铝粉粒度  307
参考文献  310
第十六章比表面积及孔结构分析法  312
第一节吸附基本理论  312
第二节物理吸附法比表面积与孔径分析仪  329
第三节压汞法测孔  331
典型案例层次孔结构碳纤维的制备及其结构分析  335
参考文献  338