SAXS（小角 X 射线散射）测试原理一、基本概念与物理基础

小角 X 射线散射（Small-Angle X-ray Scattering, SAXS） 是一种用于探测物质中 1–100 nm 尺度结构 的表征技术，基于 X 射线与样品中电子密度不均匀区域的相互作用。其核心原理是：当 X 射线照射到具有纳米级结构的样品（如胶体粒子、纳米晶、多孔材料等）时，会因电子密度差异产生散射，且散射强度在 小角度范围（2θ < 5°） 内呈现特征分布，反映样品的尺寸、形状、分布及聚集状态。

二、核心原理与关键公式

三、数据解析与模型拟合

四、在论文中的具体应用

五、SAXS 技术优势与局限性

• 优势：

• 原位实时：可在反应过程中动态监测（如论文中加热至目标温度后保温 60 min，每分钟采集数据）。

• 纳米尺度敏感：直接探测 1–100 nm 结构，适用于胶体粒子、纳米晶、多孔材料等。

• 定量分析：结合绝对强度校准，可获取粒子浓度、尺寸分布、体积分数等参数。

• 局限性：

• 形状假设：依赖粒子形状模型（如球形），非球形粒子需额外修正。

• 散射对比度：依赖粒子与溶剂的电子密度差，对低对比度体系（如有机 - 有机混合物）灵敏度较低。

SAXS 通过探测纳米尺度的电子密度差异，提供粒子尺寸、形状、分布及相互作用的定量信息。在论文中，该技术是解析 CeO₂胶体粒子双种群演化（初级粒子→聚集体→沉淀）的核心工具，结合拟合模型和理论计算，揭示了温度、离子强度等参数对粒子形成的调控机制，为纳米材料合成提供了关键实验依据。

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