价态分析是判断材料性能的关键，但如何确保价态分析技术既能适配粉末、薄膜、块体等不同形态材料，又能区分表面/体相维度差异，还能追踪反应过程中的价态动态变化？
本文华算科技根据不同表征关于价态分析技术的优劣势绘制成图表，2min内锁定合适手段（如元素组成、价态占比、配位环境、能带结构等）！
表面价态分析聚焦材料 1~10 nm 表层的价态特征，是催化剂、半导体、薄膜等材料性能优化的关键。表格总结了各类技术的适用场景、价态识别能力、核心信息输出及优劣势，帮助大家根据样品状态（如是否导电、是否耐受真空）快速匹配最优方案。
体相价态分析针对材料内部深层元素的价态特征，适用于催化剂体相、陶瓷、复合材料等无需表面限定的场景。表中呈现了各类技术的适用范围、价态识别能力、核心信息及优劣势，帮助大家解决体相混合价态区分、配位环境表征等核心需求。
原位动态价态分析聚焦材料在真实反应条件下的价态变化，是揭示催化机理、电池循环特性的关键手段。表中汇总了各类技术的工作场景、价态追踪能力、核心信息输出及关键优势，大家可以根据反应条件（如温度、压力）和检测需求（如表面/体相、时间/空间分辨率）选择合适的表征方法。
电化学价态分析专为电催化、电池等领域的电活性材料设计，聚焦价态的氧化还原特性与活性关联。表表中系统呈现了各类技术的适用材料、价态识别能力、核心信息及优劣势，助力电化学材料的性能评估与机理研究。
如何选择的合适的表征分析价态呢？我们总结了6 类核心需求，整合前文所有技术的关键优势，按照“推荐技术 + 备选技术 + 信息匹配 + 选择依据” 分条列出。无论是催化剂表面价态定量、体相混合价态区分，还是痕量价态检测、电化学场景适配，都能通过表格快速锁定最优表征方式，避开99%的坑，提升科研效率！
1. 电化学测试需保证电极清洁（用 Al₂O₃粉末抛光，超声清洗），电解液除氧（N₂鼓泡 10~20 min）；
2. 原位 EC-AFM 需调节探针与电极距离（避免刮擦电极表面），选择低粘度电解液（减少对 AFM 成像的影响）。
1. CV 峰识别需结合标准电位（如 Fe²⁺/Fe³⁺标准电位 0.77 V vs SCE），避免将电容电流误判为氧化还原峰；
2. EQCM 数据需校正 “非法拉第电流”（如双电层充电导致的频率变化），通过空白扫描扣除背景。
1. 电化学测试中易变价态（如 Mn³⁺）需控制扫描速率（低速减少歧化反应），必要时添加络合剂（如柠檬酸）稳定价态；
2. 原位测试需维持反应氛围稳定（如电催化 OER 需持续通入 O₂，避免气氛变化影响价态）。
DOI：10.1038/s41560-021-00776-y
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