说明：本文华算科技主要介绍XRD、拉曼、红外、XPS、EDS、紫外—可见、发光和循环伏安这8种谱图里“峰”的位置和强度分别对应哪些材料信息。
谱图里的峰有两个可读量：横轴上的峰位和纵轴上的峰强。
峰位是信号在能量、衍射角、波长或电位坐标上的位置，对应一个确定的物理事件——某条晶面、某种键、某个能级或某个氧化还原过程。峰强是峰的高度或面积，对应参与该过程的数量、浓度或跃迁概率。不同谱图把横轴换成不同的物理量，纵轴几乎都在数信号强弱。
能谱是最好懂的一类。每种元素受激发后放出固定能量的特征X射线，峰位就钉在这个能量上，锌、钛、氧各有各的位置。峰的净强度随该元素含量升高而升高，配合灵敏度因子换算成质量或原子百分比。能谱对氢、锂等轻元素几乎不灵，含量低于约一个百分点也难测准，数值只作半定量。
能谱的峰位几乎不随化学环境移动，只认元素种类。它擅长定元素、估含量，却读不到价态、成键和晶体结构。想把这几层信息补齐，要换成后面几类看结构、看键和看电子的谱。
XRD和拉曼都在看结构，读法却不同。XRD的峰来自晶面对X射线的衍射，拉曼的峰来自化学键和晶格的振动。两者峰位都锁定结构身份，峰强都记录数量或对称改变。看一种材料的结构，常把两者配合起来，一个补另一个的盲区。
XRD衍射峰的位置和强度分别读什么？
XRD横轴是衍射角2θ，峰位由晶面间距按布拉格关系定死，一组峰位对应一个物相和一套晶面。峰位整体移动记录晶格膨胀或收缩。峰强比例记录物相含量、结晶程度和择优取向。XRD只对长程有序的晶体给出尖峰，非晶或太小的纳米相只留下宽包，容易测漏。
图里氧化锌的纤锌矿峰和二氧化钛的锐钛矿、金红石峰各在固定2θ出现，靠峰位就能分相。峰变宽记录晶粒变小，峰位微移记录固溶或应力。同一2θ有时挤着几个相的峰，重叠时靠全谱比对和标准卡片区分。
拉曼峰的位置和强度分别读什么？
拉曼横轴是拉曼位移，峰位对应特定的键振动或晶格声子，键越强、原子越轻，峰位越往高波数。峰强和峰宽记录物种数量、结晶好坏和无序程度。峰位红移或蓝移记录应力、掺杂和尺寸效应。拉曼对荧光敏感，样品一旦发荧光，弱峰会被强背景盖住。
同一批氧化锌和掺杂二氧化钛，低波数的晶格振动峰和高波数的羟基相关峰位置固定。掺杂之后，改变的主要是峰强和背景，峰位基本不动。拉曼看骨架振动，红外看极性键，二者互补，才能把结构和官能团都覆盖到。
红外、能谱和XPS都在看成分和成键，分工却不同。能谱按特征X射线数元素，红外按吸收谷认官能团和化学键。XPS按结合能读价态和表面化学态。三者的峰覆盖的深度和信息各不相同，合起来才能把成分和成键讲全。
红外吸收峰的位置和强度分别读什么？
红外谱纵轴常是透过率，键吸收红外后在对应波数出现向下的吸收谷，即红外峰。峰位由键的种类和力常数决定，金属—氧键在低波数，羟基和水在3000到3600波数一带。谷越深，对应的官能团越多。红外看的是有偶极变化的键，对称的均质晶格振动它看不到，正好和拉曼互补。
氧化锌和掺杂二氧化钛在480到600波数的金属—氧吸收谷位置固定，1600多和3400附近的谷来自吸附水和羟基。谷的深浅随表面含水量变化，峰位基本不动。把谷的位置和标准官能团频率表对照，就能认出谱里有哪些键。
XPS峰的位置和强度分别读什么？
XPS横轴是结合能，每条芯能级峰钉住一种元素，峰位的小幅移动记录价态。同一元素价态越高，结合能通常越大。把一个峰按不同价态分峰，各分峰面积对应各价态占比。XPS只探到表面几纳米，测的是表层化学态，绝缘样品还会因荷电让整谱平移。
镍钴氧化物的Ni 2p分出Ni2+和Ni3+，Co 2p分出Co2+和Co3+，还带卫星峰。相比之下能谱只回答有哪些元素、各多少，结合能位置才把价态分开。分峰随背景和约束变化，同一套数据能拟出不同占比，须用标样和多种谱互证。
紫外可见、发光和循环伏安，看的是电子怎么动、反应怎么走。紫外可见看电子往高能级跃迁，发光看电子回落放出的光。循环伏安看电子在电极上的氧化还原。这三种方法把电子的跃迁、复合和转移分别记录下来。
紫外可见吸收峰和发光峰各读什么？
紫外可见谱横轴是波长，吸收峰位对应电子从占据态跃迁到高能级，吸收边的波长换算成带隙。峰位红移对应带隙减小。发光谱记录电子回落发光，近带边发光峰位对应带隙，长波长发光峰对应缺陷能级。紫外可见给的是平均光学响应，认不出具体缺陷种类，要配合发光和顺磁共振定缺陷。
氧化锌和掺杂二氧化钛的吸收峰在200到350纳米，吸收边往长波长展宽，带隙收窄、可见光利用增强。发光越弱，对应辐射复合越少、光生载流子存活越久。
循环伏安的氧化峰和还原峰各读什么？
循环伏安横轴是电位，正向扫描出现氧化峰，反向扫描出现还原峰，峰位对应电极氧化还原对的电位。峰电流随扫速和活性物质量增大。一对峰的电位差和对称程度记录反应是否可逆和动力学快慢。峰电流对扫速的依赖还能分出表面吸附控制和扩散控制两种过程。
镍钼氧化物电极的氧化峰在约0.4伏、还原峰在约0.26伏，扫速从5加到40每秒毫伏时，峰电流成倍增大。氧化峰右移、还原峰左移，两峰间距变大，对应极化增强、可逆程度下降。单看一条曲线难分电容和法拉第贡献，还需恒流充放电和交流阻抗互相印证。
