PDF-4+ 2021 資料庫

2021-01-15 國際衍射數據中心ICDD

國際衍射數據中心（ICDD）於2020年9月發行2021版本PDF-4+ 資料庫，PDF資料庫是目前國際上最大最全的衍射資料庫，是世界上唯一經過ISO認證的衍射資料庫。每一條衍射數據均經過X射線領域國際頂尖的編輯進行複查、編輯、校訂以及標準化，為準確鑑定物相提供了強有力的支持，是物相鑑定不可缺少的極其重要的資料庫。

PDF-4+ 2021版資料庫，所收錄物相的標準衍射卡片涵蓋約50多種科學研究領域，如電池材料、熱電材料、超導材料、金屬材料、陶瓷材料、礦物材料、金屬合金、藥物、聚合物等。PDF資料庫是材料學、物理學、化學、地質學、藥物學、生物學、檢驗檢疫、司法鑑定等科學研究及工業生產等領域不可缺少的資料庫，贏得全球用戶的信任和支持。

概述

物相鑑定+定量分析

ICDD-PDF-4+資料庫，世界上最大最全的無機物資料庫，同時含有粉末衍射數據和單晶結構數據。

快速、準確物相鑑定，自動進行定量分析；

444,100+套特色衍射數據條目，其中336,500+ 的PDF卡片內含有原子坐標位置；

47,100+ 套有機物衍射數據條目；

內含數據檢索軟體；

所有數據均含有數位化的衍射譜，便於全譜分析；

343,400套數據具有參比強度I/Ic值，快速進行RIR定量分析；

世界上最大、最多樣化的無機材料結構資料庫

資料庫每年更新；

更多選擇: 單機版, 多機版, 單機版多年版權, 多機版多年版權。

合作資料庫

ICDD Powders (00) – International Centre for DiffractionData （國際衍射數據中心）

ICSD (01) – Fachinformationszentrum Karlsruhe (FIZ) （國際晶體結構資料庫）

NIST (03) – National Institute of Standards and Technology, （美國國家標準技術研究所資料庫）

MPDS (04) – MaterialPhases Data System, Linus Pauling File (LPF,萊納斯·鮑林文件)

ICDD Single Crystal Data (05) –International Centre forDiffraction Data （國際衍射數據中心-單晶）

檢索方式

PDF-4+2021資料庫支持60多種物相搜索方式，如研究領域、數據來源、數據質量、元素周期表、空間群、晶體學參數、化合物名字、衍射數據、材料的物理性質以及參考文獻等進行物相搜索，為用戶快速準確搜索、鑑定物相提供便利。

1. 研究領域、數據來源、數據質量、元素周期表

2. 化學式相關檢索

3. 按類別、官能團檢索

4. 晶體學參數、空間群檢索

5. 衍射數據檢索

6. 參考文獻檢索

7. PDF卡片號檢索

1. PDF卡片號

每張PDF卡片都有屬於自己唯一的編號，每張PDF卡片號對應一個物相。PDF卡片號由三組數據、9位數組成，XX-XXX-XXXX，如鐵基超導體 KFe2Se2 的PDF卡片號為 00-063-0202，其中00代表數據來源，該卡片來自於ICDD的粉末衍射資料庫，063代表收錄的第63卷，0202代表該PDF卡片對應的編號。

2. 衍射波長

PDF-4+中，用戶可選擇的X射線衍射靶材有Cu、Fe、Mo、Co、Cr、Mn、Ag和用戶自定義波長，同時含有中子衍射（固定波長和TOF中子數據）和電子衍射數據等。

3. 衍射數據，衍射峰的相對強度、d-I-（hkl）列表

PDF卡片中最強峰強度歸一化為1000，其他所有衍射強度均為相對衍射強度；三強線對應的晶面間距d值為加粗字體。

1. PDF-4 卡片中，衍射的強度分為固定狹縫強度（Fixed SlitIntensity），可變狹縫強度（Variable Slit Intensity），積分衍射強度（Integrated）；

2. 如果相對強度I值後綴有m的話，表示存在其他晶面衍射峰的相對衍射強度與該晶面衍射峰的相對衍射強度相等。

以PDF卡片號為00-063-0202 的KFe2Se2 化合物為例，PDF卡片信息如下：

4. PDF卡片中的物相基本信息

PDF 卡片中物相的基本信息，主要包含以下幾點：

1. 該張PDF卡片的狀態（Status），分為 Primary， Alternate和Deleted三種；

Primary –通常是表明PDF卡片收錄的數據質量最好，且為室溫下的衍射數據；Alternate – 某一材料諸多PDF卡片中的一張PDF卡片，並不一定表明該PDF卡片收錄的質量差；

Deleted – 該PDF 卡片有目前尚未解決的錯誤，已經被目前的PDF資料庫刪除的數據。但該卡片仍然可以檢索，方便用戶參考該數據。一般情況下，標識為「Deleted」的PDF卡片，會有質量更好的PDF卡片代替「Deleted」的PDF卡片。

2. 該張PDF卡片的質量標記（Quality Mark），ICDD出版的PDF卡片是世界上唯一對所有收錄的數據，進行質量標記的，每張PDF卡片均經過不同級別的編輯進行審查、編輯、標準化。如果同一物相對應有多張PDF卡片時，一般建議選擇質量標記等級較高的卡片使用。Quality Mark 中各個質量標記具體的定義可關注該公眾號其他專業文章。

3. 收集該張卡片時的溫度和壓強。值得注意的是，在物相鑑定的過程中，一定要選擇和實驗相符的溫度和壓強。否則，物相鑑定的結構可能是錯誤的。

4. 該物相的化學式、結構式、原子比、原子重量比、通用的英文名稱、礦物名稱、IMA編號、CAS編號、收錄時間等。

5. 收集PDF卡片時所用的實驗條件（Experimental）

主要包括X射線波長、濾光片、相機半徑、內標、d值、強度等信息。

6. 物相的晶體學數據（Physical、Crystal）

主要包括晶系、空間群、晶胞參數、晶胞體積、原胞內原子數Z，密度、F因子、參比強度RIR值I/Ic、R因子等信息。

1. 一般情況下，F因子大於15，則認為該物相的XRD圖比較可信。

2. 參比強度I/Ic 為待測化合物與標樣剛玉重量1:1時，待測化合物與標樣剛玉最強峰的積分強度比值。X射線波長影響I/Ic值，大多數收集PDF卡片時，採用的X射線源是Cu Kα1（1.5406 A）。如實驗中使用的是其他波長的X射線源，在分析物相的相對含量時，需要特別注意收集該PDF卡片時所用的波長，此時可能該PDF卡片中的I/Ic值不再具有參考價值。如果該PDF卡片對應有結構數據，可以使用JADE standard 或者JADE Pro軟體，理論計算不同波長下，該物相的I/Ic的具體值。

7. 物相的結構數據（Structure）

主要包括晶體學參數、空間群對稱操作、原子坐標、佔位信息、溫度因子等信息。

8. 物相對應的類別（Classifications）

主要包括所屬的子領域、礦石分類、晶體結構原型等信息。

9. 交叉引用的相似PDF卡片（Cross-Reference）

顯示一系列與當前PDF卡片可交叉引用的PDF卡片的基本信息，並標明交叉引用的PDF卡片的狀態（Primary, Alternate, or Deleted）或者是交叉引用的PDF卡片的衍射圖與當前PDF卡片具有「相關相」，「相關相」是指二者具有相同的空間群和分子式，其化學計量比可能略有變化。

10. 參考文獻（Reference）

主要顯示當前PDF卡片所參考的文獻信息，不同的PDF卡片參考的文獻數量不同。

11. 編輯評論（Comments）

主要顯示當前PDF卡片的評論，該評論來自卡片的貢獻者或者ICDD編輯，一般包含樣品合成方法、衍射收錄條件等基本信息，如果當前PDF卡片的質量較差時，編輯也會註明其原因。很多人在使用PDF卡片中，往往忽略了該項信息。很多情況下，PDF卡片中編輯評論部分，含有該物相的關鍵信息，這些關鍵信息往往可以有效幫助用戶在物相檢索中進行二次判斷。

PDF-4特色物相信息

（僅限於PDF-4系列資料庫）

PDF-4系列卡片中，除了含有傳統中PDF-2卡片的所有內容之外，還附加了系列的附加特色功能，包含材料純相的實驗衍射譜、電子/中子衍射譜、二維粉末衍射譜、高低溫衍射譜、原位高壓衍射譜、結構信息、鍵長鍵角、選區電子衍射、電子背散射衍射譜等信息。

1. 溫度系列（Temperature Series）

PDF-4系列資料庫中收錄了部分物相的原位的高低溫衍射數據，通過不同溫度的衍射數據，可以方便的查找材料的熱膨脹性能、相變等。以PDF卡片號為00-046-1045 SiO2為例，PDF-4+資料庫中收錄的溫度變化範圍從10 K到1813K不等。

2. 工具箱（Toolbox）

Toolbox功能區域中，用戶可根據需求自定義波長，計算該物相的峰位、密勒指數、晶面間距、晶面夾角等信息。

3. 物理化學性質文件（Property Sheet）

PDF-4系列資料庫中，部分PDF卡片（如電池材料、離子導體材料、儲氫材料、半導體材料等）包含物理性質文件（PropertySheet），以文檔的形式顯示該物相的附加信息，如電池材料和離子導體材料包含導電數據等。用戶可點擊Property Sheet圖標，將自動生成一個文檔，文檔中顯示物相的基本物理性質，主要有文字和圖表格式，並附有相關的參考文獻。

以PDF卡片號為00-004-0545單晶Ge為例，其Property Sheet中附加的物相的基本物理性質的文檔如下圖所示：

4. 2D或3D結構示意圖

對於有機物而言，通常PDF卡片中顯示的為二維（2D）結構示意圖；對於無機物而言，通常PDF卡片中顯示的為三維（3D）結構示意圖且為動態示意圖；對於一部分物相，PDF卡片中同時收錄了2D和3D的結構示意圖。通常在2D結構示意圖中，C原子和H原子以省略的形式表示，但當C原子和H原子存在歧義時，PDF卡片將在2D結構中將其特別標註出來。用戶可點擊2D/3D圖標，將顯示物相的2D或3D的結構示意圖。

以PDF卡片號為02-094-1952的C17H12N2O4為例，點擊2D/3D圖標，其2D/3D結構示意圖如下所示，其中3D結構為動態示意圖，本實例僅僅顯示了其中一個靜態示意圖的截面：