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,比较有代表性的FEL光源有美国的LCLS光源,德国的EuroXFEL光源等,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(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。
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,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[2]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,实现了非强配位OER金属单原子催化中心的构建。
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guo家实验室NSLS光源(800MeV),巴西guo家同步辐射实验室LNLS光源(1,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。