本书涵盖土壤环境界面研究中17种最新分析方法与表征技术，主要包括界面谱学分析，如X射线吸收光谱、原子配对分布函数、X射线吸收精细结构光谱、红外光谱、拉曼光谱、核磁共振波谱、穆斯堡尔谱、二次离子质谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱等；界面表征技术，如电位滴定、石英晶体微天平、原子力显微镜、微流控等；界面模型与理论计算，如表面络合物模型、密度泛函理论等。各章节在简要介绍方法或技术的概念、基本原理和功能的基础上，重点介绍其在土壤环境界面研究中的应用实例。本书编写遵循基本原理与应用相结合，先进性、系统性和实用性相统一的原则，力求深入浅出、通俗易懂，使读者能够了解和掌握相关技术和方法，并能最终应用到相关研究中。
本书可供高等院校土壤化学、环境科学、材料学、矿物学等专业研究生和从事相关研究的科研人员阅读参考。

第一篇 界面谱学分析
第1章 多晶粉末X射线衍射
1.1 基本原理
1.1.1 X射线的特征
1.1.2 X射线与物质的相互作用
1.1.3 X射线衍射理论
1.1.4 X射线衍射的产生
1.1.5 X射线连续谱与特征谱
1.2 基本概念
1.2.1 晶体
1.2.2 空间点阵
1.2.3 晶胞
1.2.4 布拉维点阵
1.2.5 晶系
1.2.6 晶面指数
1.2.7 晶体对称操作、点群和空间群
1.3 X射线衍射仪系统及常规测量
1.3.1 X射线衍射仪系统
1.3.2 X射线衍射仪的常规测量
1.4 物相鉴定
1.4.1 物相鉴定基础
1.4.2 物相鉴定实例
1.5 Rietveld全谱拟合精修
1.5.1 Rietveld全谱拟合基础
1.5.2 TOPAS软件及其在环境界面研究中的应用
参考文献
第2章 高能X射线总散射
2.1 基本原理
2.2 数据采集与结构分析
2.2.1 数据采集
2.2.2 直接信息
2.2.3 原子配对分布函数模型拟合
2.2.4 差分原子配对分布函数
2.3 高能X射线总散射分析在环境界面研究中的应用
2.3.1 晶粒尺寸分析
2.3.2 弱晶质矿物结构解析
2.3.3 差分PDF（d-PDF）的应用
参考文献
第3章 X射线吸收精细结构光谱
3.1 同步辐射光源简介
3.1.1 同步辐射光源发展历程
3.1.2 同步辐射光源特点
3.1.3 我国同步辐射光源发展情况
3.2 X射线吸收精细结构光谱简介
3.2.1 物质对X射线的吸收和X射线吸收系数
3.2.2 X射线吸收精细结构光谱
3.2.3 X射线吸收近边结构光谱
3.2.4 扩展X射线吸收近边结构光谱
3.3 样品准备和数据采集
3.3.1 实验模式
3.3.2 样品准备
3.3.3 数据采集
3.4 XAFS光谱数据前处理
3.4.1 Athena软件简介
3.4.2 Athena软件基本功能
3.5 EXAFS光谱数据拟合分析
3.5.1 Artemis软件简介
3.5.2 EXAFS拟合的理论依据
3.5.3 Artemis软件中EXAFS拟合
3.6 XAFS光谱在环境界面研究中的应用
3.6.1 XANES光谱应用实例
3.6.2 EXAFS光谱应用实例
3.7 其他吸收精细结构光谱技术
3.7.1 快速X射线吸收精细结构光谱
3.7.2 微区X射线吸收精细结构光谱
参考文献
第4章 分子振动光谱
4.1 红外光谱
4.1.1 基本原理
4.1.2 测试分析方法
4.1.3 红外光谱在矿物鉴定中的应用
4.1.4 红外光谱在固-液界面反应中的应用
4.1.5 二维相关红外光谱及其应用
……
第二篇 界面表征技术
第三篇 界面模型与理论计算