Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) là một công nghệ được sử dụng rộng rãi trong khoa học vật liệu để xác định tinh thể và tính chất cấu trúc và phát hiện ra sự khiếm khuyết tinh thể.
Theo lý thuyết cấu tạo tinh thể, mạng tinh thể được xây dựng từ các nguyên tử hay ion phân bố đều đặn trong không gian theo một quy luâ ̣t xác đi ̣nh. Mỗi mặt mạng như một lớp phản xạ các tia X khi chúng chiếu vào các mặt này. Chùm tia X tới bề mặt tinh thể và đi sâu vào bên trong mạng lưới thì mạng lưới đóng vai trò như một cách tử nhiễu xạ đặc biệt. Các nguyên tử, ion bị kích thích bởi chùm tia X sẽ thành các tâm phát ra các tia phản xạ. Khi các tia này giao thoa với nhau ta sẽ thu được các cực đại nhiễu xạ, lúc đó bước sóng λ của tia X phải thoả mãn phương trình Vulf-Bragg, phương trình cơ bản đề nghiên cứu cấu trúc mạng tinh thể.
37
Hình 2.1. Nguyên lí cấu taƲo cuƱa máy nhiễu xaƲ tia X
Phương pháp này đã cung cấp các thông tin rõ ràng vể các phân tử có tỉ lệ thành phần khối lượng trong hợp chất đủ lớn . Tuy nhiên đối với các ha ̣t có tỉ lệ thành phần khối lượng ≤ 5% hoă ̣c vô đi ̣nh hình thì khôn g thể phát hiê ̣n được. Do đó không bao giờ chắc chắn rằng không có pha la ̣ khi sử du ̣ng phương pháp XRD. Mă ̣c khác, bề mă ̣t – nơi tâ ̣p trung hoa ̣t tính xúc tác cũng không nhâ ̣n biết qua nhiễu xa ̣ tia X.
Ảnh nhiễu xạ tia X của các vật liệu tổng hợp được ghi bằng thước đo nhiễu xạ bột tia X Bruker D4 sử dụng bức xạ Cu-K α, tại khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.