说明：本文华算科技介绍了X射线衍射XRD在分析层间距中的应用，包括XRD原理、层间距定义、布拉格定律及计算分析方法，并介绍了XRD如何与SEM、TEM、AFM、FTIR、Raman、XPS、BET和XRR的配合印证，实现更严谨的分析？

什么是X射线衍射（XRD）？

射线衍射（XRD）等信息。

当一束准直的XRD技术正是通过记录这些衍射信号的强度和角度，来反推材料内部的原子排布规律。

什么是层间距？

层间距特指层状材料中，相邻两个平行原子层之间的垂直距离XRD，其中（001）晶面代表最基本的堆叠单元，其对应的d值即为层间距DOI: 10.1038/s41467-021-26139-5

XRD技术能够测量层间距的物理基础是该定律描述了当一束单色X射线入射到晶体时，发生相长干涉（即产生衍射信号）所需满足的几何条件。其数学表达式为：

n00l通常取，对应于一级衍射；λX是晶面间距；θXDOI: 10.3390/c8010004

XRD如何计算层间距？

EGGOXRDGO薄膜XRD2θ=12.1°d=0.73nmEGM-GO薄膜EGGO2θ=9.8°,d=0.91nmDOI:精确测量层间距在材料科学研究中具有至关重要的意义，因为它不仅是一个静态的结构参数，更是反映材料动态变化的灵敏探针

层间距代表不同物相？

，例如，理想石墨的（）晶面间距约为0.34nm而单层MoS₂堆叠体的层间距约为0.63nm。通过测量层间距，可以快速鉴定未知样品或判断合成产物的纯度DOI: 10.1039/D0SE01877E

层间距证明结构演化？

（）插层：当客体分子、离子或原子插入到主体材料的层间时，会引起层间距的显著增大。（）剥离c导致XRD图谱中与层间堆叠相关的衍射峰减弱甚至完全消失DOI: 10.1016/j.snb.2015.04.136

3：在粘土矿物或中，。通过监测层间距的变化，可以研究离子交换动力学或环境污染物吸附机制。

：10.1021/jacs.5c14123

层间距影响核心性能？

/DOI: 10.1007/s40820-020-00587-y

道，从而提升电池的倍率性能和XRDSEM观察薄膜的横截面形貌，直接观察片层的堆积紧密程度XRD例如，计算层间距较大（约），横截面显示层间存在褶皱和明显间隙，直接证明EG的引入破坏了GO片层的紧密堆叠，导致层间距增大DOI:DOI: 10.1039/D0SE01877E

。TEM测量的局部d值分布可以与XRD峰形展宽分析结果进行相互验证。

XRD+AFM

提供的是样品表面的三维形貌信息，具有。

。如果测得的厚度约等于XRD计算出的单层结构单元厚度，则可确认实现了单层剥离。AFM还可以表征纳米片的横向尺寸和表面粗糙度。

XRD关注原子排列的几何结构，而傅里叶变换红外光谱（Raman）则对。

当XRD检测到层间距因插层而发生变化时，（如水分子、有机分子、特定离子），并分析客体与主体层板之间的相互作用DOI: 10.1002/aenm.202403354

XRD+XPS

从化学作用力角度解释了层间距为何随含量增加而增大XRD例如，测试显示的氧含量远低于的氧含量，说明表面的含氧官能团少，与片层的氢键作用弱；无法形成紧密堆叠，导致层间距增大。

10.1038/s41560-020-0560-6

XRD+BET

比表面积SSA例如，随着含量增加，计算的层间距增大，氩吸附脱附结果显示比表面积增加，且形成与层间距匹配的亚纳米孔，证明层间距调控可有效调控孔隙尺寸。

10.1038/s41560-020-0560-6

XRD+XRR

，对薄膜的厚度、表面/界面粗糙度和电子密度分布极其敏感。

对于层状材料薄膜，XRD可以确定其晶体结构和c轴取向，而。两者结合可以完整表征薄膜的结构信息。