Abteilung für Molekulare Strukturen
Methoden und Forschungsgebiete
Synchrotron-Methoden zu Erforschung der Nahordnung, Oxidationstufe und dem Bindungsverhalten von Actiniden, unter Verwendung dieser Methoden:
- EXAFS: Röntgenabsorptionsspektroskopie zur Aufklärung der Nahordnung eines spezifischen Elements, d.h. der Anzahl, des radialen Abstandes und der Elementart der Atome in der Koordinationsschale und den folgenden Schalen bis ca. 5 Å Abstand.
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HERFD-XANES: Hoch-aufgelöste zur Aufklärung von Oxidationsstufen
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XES and RIXS: Röntgenemissionsspektroskopie und sogenannte "resonant inelastic X-ray spectroscopy" zur Aufklärung des Bindungscharakters (kovalent <-> ionisch)
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P-XRD: Pulver-Diffraktometrie mit wesentlich höherer Aufloesung oder höherer Geschwindigkeit (in-situ und in-operando Studien) im Vergleich zu Laborquellen.
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SX-XRD: Einkristall-Diffraktion
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Oberflächen-sensitive Techniken wie CTR (crystal truncation rods) und RAXR (resonant anomalous X-ray reflectivity)
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EXAFS, HERFD-XANES, XES und RIXS sind nicht beschränkt auf kristalline Festphasen, sondern können auf einen weiten Bereich von Proben angewendet werden, um z. B. die wässrige Speziierung, die Komplexierung mit anorganischen (Chlorid, Sulfat, Nitrat,...) wie organischen Liganden (Acetat, Huminsaeuren,..), die Interaktion mit Bakterien und Pflanzen, oder die Sorption an Mineral- und Gesteinsoberflaechen zu untersuchen.
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Wegen der grossen Penetrationstiefe der verwendetetn harten Röntgenstrahlung können die Methoden eingesetzt werden, um chemische Reaktionen in situ/ in operando zu untersuchen, z. B. bei sehr niedrigen oder hohen Temperaturen, unter spezifischen Atmosphären oder mit elektrochemischen Potenzial.
Neuste Publikation
Operando double-edge high-resolution X-ray absorption spectroscopy study of BiVO4 photoanodes
Piccioni, A.; Kesavan, J. K.; Amidani, L.; Mazzaro, R.; Berardi, S.; Caramori, S.; Pasquini, L.; Boscherini, F.
High energy resolution fluorescence detected X-ray absorption spectroscopy is a powerful method for probing the electronic structure of functional materials. The X-ray penetration depth and photon-in/photon-out nature of the method allow operando experiments to be performed, in particular in electrochemical cells. Here, operando high-resolution X-ray absorption measurements of a BiVO4 photoanode are reported, simultaneously probing the local electronic states of both cations. Small but significant variations of the spectral lineshapes induced by the applied potential were observed and an explanation in terms of the occupation of electronic states at or near the band edges is proposed.
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Journal of Synchrotron Radiation 31(2024)3
Online First (2024) DOI: 10.1107/S1600577524002741
Alle Publikationen
Equipment
Die Experimente werden an der Rossendorf Beamline (BM20-ROBL), an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich, durchgeführt.
Das Team
Die meisten von uns sind permanent an der ESRF in Grenoble.
Leitung | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
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Prof. Dr. Kristina Kvashnina | ROBL/21.6.04 | +33 476 88 2367 | |||
Mitarbeiter | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
Dr. Lucia Amidani | ROBL/14.1.04 | +33 476 88 1982 | |||
Dr. Nils Baumann | ROBL/21.6.03 | +33 476 88 2849 | |||
Jörg Exner | ROBL/BM20 | +33 476 88 2372 | |||
Dr. Christoph Hennig | ROBL/21.6.02a | +33 476 88 2005 | |||
Dr. Damien Prieur | ROBL/21.6.03 | +33 476 88 2463 | |||
Dr. André Roßberg | 801/P316 | 2758 |