EDX ／ EDS · 能量色散 X 光譜
EDX 為什麼量不準輕元素？
輕元素就是週期表最前面那幾個：C、N、O、F。剛好是 MOF 骨架的主要成分。
先懂一件事
EDX 在「聽」什麼？
把 EDX 想成一支麥克風。電子束敲一下原子，原子就「叫」一聲 X 光。每種元素的音高都不一樣。
原因 1 ／ 5
輕元素很少開口
補洞時多出來的能量有兩條路：變成 X 光，或把另一顆電子踢出去（Auger 電子）。EDX 只聽得到 X 光，而輕元素幾乎都選踢電子。
每 1000 次補洞放出的 X 光：C 3 · N 5 · O 8 · F 13 · Si 50 · Fe 347 · Cu 440
術語螢光產率 fluorescence yield（ω）
原因 2 ／ 5
聲音太小，半路就被吃掉
X 光的能量就像音量。輕元素的 X 光都不到 1 keV，是重元素的幾十分之一。
小聲的 X 光要走到偵測器，得穿過三道牆：
能走多遠？（同一把尺）
術語吸收效應（ZAF 校正裡的 A）· 偵測器窗口穿透率
原因 3 ／ 5
低音區擠成一團，分不出誰是誰
EDX 的耳朵分辨力有限，每根峰都有一定寬度（約 50–150 eV）。偏偏低能區擠滿了 C、N、O、F，還有各種金屬的 L 線。
低能區 0.15–1.15 keV
高能區 6–9 keV
同樣 5 種金屬：在高能區看 K 線，一根一根分得很開；到了低能區，它們的 L 線跟 C、N、O、F 疊成一座山。橘＝輕元素，藍＝金屬，黑線＝儀器實際看到的總和。峰寬照真實偵測器解析度計算，高度是示意。注意兩張圖的橫軸範圍不同。
NH₂-MIL-125(Ti)
N Kα 0.392 keV，Ti Lℓ 0.395 keV。只差 3 eV，儀器上就是同一根峰。
UiO-66 等 Zr-MOF
Zr Lα 2.04 keV，鍍白金時的 Pt Mα 2.05 keV、含磷時的 P Kα 2.01 keV，全部撞在一起。
術語峰重疊 peak overlap · 能量解析度
原因 4 ／ 5
四周本來就到處是 C 和 O
你想聽碳講話，可是整個房間都是碳在講話。量到的 C、O，很多根本不是樣品本身的。
- 1碳膠帶 C
- 2碳鍍膜 C
- 3電子束把真空裡的油氣「烤」在表面 C
- 4孔洞裡沒抽乾的溶劑（如 DMF）和水 CNO
- 5表面氧化、吸附的氧和水 O
術語污染 contamination · 碳沉積 carbon deposition
原因 5 ／ 5
最輕的幾個，根本發不出聲
H 只有 1 顆電子。被打飛之後，沒有別的電子能掉下來補洞。
He 的 2 顆電子都在最內層，一樣沒人補。
Li 能補，但只放出 0.05 keV，一般偵測器聽不到。
Na 之後的元素（包括 Ti、Fe、Cu、Zn、Zr）都算藍色。
* 特殊的無窗偵測器才勉強看得到 Li。
給做 MOF 的你
那 C、N、O 到底要怎麼量？
換對工具
- C、H、N 各多少→元素分析（EA）
- 金屬含量多少→ICP-OES／ICP-MS
- 表面化學狀態→XPS
- 元素分布在哪裡→EDX mapping ✓
看「哪裡有什麼」是 EDX 的強項。
還是要用 EDX 看輕元素的話
- 電壓降到 5–10 kV，重元素改看 L 線
- 粉末壓平再量
- 要看 C：放矽晶片上，不貼碳膠、不鍍碳
- 鍍 Pt／Au 會干擾 Zr、P 的峰
- 先活化，把孔裡的溶劑抽乾
- 輕元素只報「半定量」，多點取平均
EDX 量到的 C、N、O：拿來比趨勢可以，拿來當真正的含量不行。