DOI: 10.1002/cjce.23747
一张典型的XRD图谱是一个以 衍射角（2θ） 为横坐标、衍射强度（Intensity） 为纵坐标的二维谱图。理解其各个组成部分是进行分析的前提。
1. 衍射峰（Diffraction Peaks）
位置（2θ）：由布拉格方程 2d sinθ = nλ 决定，直接对应晶面间距d，是物相鉴定的首要依据。
强度（Intensity）：与晶胞中原子的种类、数量和排列方式有关。标准卡片（JCPDS/ICDD）提供了参考强度。实测强度与标准强度偏差过大，常暗示择优取向。
宽度（FWHM）：峰的宽窄由仪器本身、晶粒尺寸和微观应变共同决定。纳米材料的峰宽化主要源于尺寸效应，这是谢乐公式的应用基础。
形状（Shape）：对称的峰通常表示晶体结构完整；不对称或拖尾的峰可能源于缺陷、应力或非均匀性。
DOI: 10.1002/cjce.23747
2. 背景（Background）
由非相干散射（如康普顿散射）和样品荧光等产生。高且起伏的背景可能意味着样品中存在大量非晶成分。
3. 噪声（Noise）
测试过程中随机产生的高频信号。高质量的数据应具有较高的信噪比。
DOI: 10.1002/cjce.23747
第一步：物相鉴定——回答“是什么”？
这是XRD分析最核心、最基础的任务。如同人类的指纹，每种结晶物质都有其独特的衍射谱图。通过与国际衍射数据中心发布的PDF卡片库进行比对，可以唯一地确定样品中的晶相。
DOI: 10.1002/cjce.23747
1. 寻峰 ：确定所有可观察衍射峰的峰位（2θ值）。
2. 计算d值 ：根据布拉格方程，将每个峰的2θ值转换为对应的晶面间距 d 值。
3. 比对标准卡片 ： 在JCPDS/ICDD数据库中，找到与测得的d 值序列和相对强度匹配最好的标准卡片。
匹配原则：“d值为主，强度为参考”。即d值必须高度吻合（误差通常
第二步：半定量分析——回答“怎么样”
在确定物相后，需要从峰的形状和强度中提取更多信息。
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晶粒尺寸估算——谢乐公式
选择一个分离度高、强度强的衍射峰，精确测量其半高宽（FWHM, β），注意转换为弧度制。代入谢乐公式
D = Kλ / (β cosθ)进行计算。
DOI: 10.1002/cjce.23747
2. 结晶度与择优取向
结晶度：可通过计算尖锐衍射峰的积分面积与总散射（尖锐峰+弥散背景）面积的比值来估算。
择优取向：如果某晶面的实测强度远高于标准卡片，表明样品中的晶粒并非完全随机排列，而是沿该晶面方向优先生长。这在低维纳米材料（如纳米线、片）中非常常见。
第三步：精细结构分析——回答“更细节”
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杂相分析：仔细检查是否有不属于主相的微弱衍射峰。
DOI: 10.1002/cjce.23747
2. Rietveld精修（高级）：这是XRD分析的“终极武器”，通过全谱拟合，可以同时精确获得晶胞参数、原子占位、晶粒尺寸和微观应变等多种信息，结果最为可靠。
1. 高质量的样品制备是前提：粉末需研磨均匀、无择优取向，表面平整，否则会引入峰强误差和位移。
2. 结合精修（Rietveld Refinement）进行深度解析：精修是将计算的理论衍射谱与实验谱进行拟合，从而精确获得晶胞参数、原子坐标、占有率等精细结构信息的技术。
3. 重视原位/工况XRD：材料的真实活性结构往往与其静态结构不同。原位XRD可以在反应条件下实时监测材料的结构演变。
XRD结构确认与相识别
DOI：10.1002/aenm.202403354
论文中首先通过XRD对三种不同尺寸的Cu₉S₅材料（SNWs、NWs、NCs）进行表征，主要目的是确认其晶体结构是否与标准卡片一致，即是否成功合成出目标相Cu₉S₅（JCPDS 47-1748）。
结果显示，三种样品均与该标准卡片匹配良好，说明它们都具有Cu₉S₅的晶体结构。
特别地，在Cu₉S₅ SNWs的XRD图谱中，还观察到了对应于磷钨酸脱水产物 PW₁₂O₃₈.₅（JCPDS 41-0369）的衍射峰，这直接证明了PTA（磷钨酸）成功参与了Cu₉S₅的共组装过程，形成了独特的亚纳米结构。这一发现为后续关于PTA在电子转移和质子供给中的协同作用提供了结构依据。
XRD确认高结晶度
DOI：10.1021/jacs.5c14123
通过XRD图谱显示，实验测得的Cu₃(HITP)₂衍射图谱与模拟结构高度吻合，Rwp值为3.89%，表明材料具有高度有序的晶体结构。
主要衍射峰位于4.56°和27.6°，分别对应(100)和(001)晶面，证实其为二维层状堆叠结构。
XRD+TEM：尺寸效应与结晶性分析
DOI：10.1002/adma.202515316
SEM和3D CLSM显示，PAMP@Zn负极表面沉积层致密、平整、无明显枝晶；
XRD结果进一步佐证了这种沉积层的“健康性”——无副产物、无结构畸变，说明Zn沉积不仅形貌良好，晶体结构也保持纯净。
这种“形貌+结构”的双重验证，增强了作者关于“PAMP层诱导均匀沉积”的结论的可信度。
XPS显示Cu₉S₅ SNWs中Cu 2p和S 2p的结合能发生明显位移，表明电子结构发生变化，Cu接受来自PTA的电子。
XRD中PTA特征峰的出现与XPS中W、P元素的检测结果一致，共同证明PTA与Cu₉S₅之间存在强电子相互作用，促进了电荷转移。
FT-IR显示Cu₉S₅ SNWs的红外吸收峰发生红移，说明Cu₉S₅与PTA之间存在强电子耦合。
XRD中PTA特征峰的存在与FT-IR中PTA特征振动模式的变化相互支持，共同证实了PTA在结构中的稳定存在及其与Cu₉S₅的协同作用。
说明XRD中晶粒细化趋势与BET中表面暴露增强趋势一致，这进一步支持了“亚纳米结构带来高活性位点暴露”的核心观点。
在稳定性测试后，XRD再次被用于表征Cu₉S₅ SNWs的结构变化。结果显示，其主要晶体结构基本保持不变，仅出现少量金属Cu的衍射峰，说明材料在长时间电解过程中结构稳定性良好。
这一结果与TEM、XPS中观察到的“轻微形貌变化”和“表面轻微还原”一致，进一步验证了材料的结构稳定性。
XRD证实了SNWs具有亚纳米结构与PTA共组装特征，这与其在NO₃⁻RR中表现出最高法拉第效率（90.4%）和氨产率（0.37 mmol h⁻¹ cm⁻²）密切相关。
结构表征（XRD、TEM）与性能测试（LSV、FE）相结合，说明亚纳米尺度与PTA的协同作用是提升催化性能的关键。
HERFD-XAS揭示了Cu的局部配位环境（Cu–N配位），而XRD提供了长程晶体有序性的证据。
两者结合表明：尽管Cu在MOF中为单原子分散（XAS），但整体材料仍保持晶体周期性（XRD），这是一种“局部无序但长程有序”的特殊结构。
DOI：10.1002/adma.202515316
XRD在不仅是判断材料晶体结构和物相组成的“金标准”，更是连接形貌（TEM）、表面化学（XPS、FT-IR）、孔结构（BET）和电化学性能的桥梁，它与其他表征手段共同构建了一个完整的证据链。
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