Kontakt

Porträt Prof. Dr. Kvashnina, Kristina; FWOS

Prof. Dr. Kristina Kvashnina

Head of Department "Molecular Structures"
Responsible for the BM20 (ROBL) beamline at ESRF

Tel.: +33 476 88 2367

Abteilung für Molekulare Strukturen

Methoden und Forschungsgebiete

Molecular Structures Uranyl ©Copyright: Dr. habil. Scheinost, Andreas

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.

  • HERFD-XANES: Hoch-aufgelöste zur Aufklärung von Oxidationsstufen

  • XES and RIXS: Röntgenemissionsspektroskopie und sogenannte "resonant inelastic X-ray spectroscopy" zur Aufklärung des Bindungscharakters (kovalent <-> ionisch)

  • P-XRD: Pulver-Diffraktometrie mit wesentlich höherer Auflösung oder höherer Geschwindigkeit (in-situ und in-operando Studien) im Vergleich zu Laborquellen.

  • SX-XRD: Einkristall-Diffraktion

  • Oberflächen-sensitive Techniken wie CTR (crystal truncation rods) und RAXR (resonant anomalous X-ray reflectivity)

  • 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.

  • 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

Temperature dependent swelling transitions of Hummers graphite oxide in liquid 1-alcohols

Li, G.; Gurzeda, B.; Iakunkov, A.; Nordenström, A.; Boulanger, N.; Hennig, C.; Ry Vogel Jørgensen, M.; Kantor, I.; Talyzin, A. V.

Abstract

Graphite oxides (GO) are known to swell in liquid alcohols with significant expansion of c-lattice. However, temperature dependent structural studies of Hummers GO (HGO) swelling have so far been reported only for methanol and ethanol. Here we report in situ synchrotron radiation XRD study of HGO swelling in a set of liquid 1-alcohols (named C1 to C22 according to the number of carbons) as a function of temperature. We report the first observation of swelling transitions never previously observed for HGO in any kind of polar solvents. Enthalpy of swelling transitions and composition of HGO-Cx solid solvates near the point of solvent melting was evaluated by DSC. Swelling transitions from low temperature α-phase to high temperature β-phase are found for HGO in all alcohols in the C10-C22 set, similarly to earlier reported Type II transitions in BGO- long alcohol systems. The transitions correspond to strong change of inter-layer distance correlating with the length of alcohol molecules and change in their orientation from perpendicular to GO planes to parallel to GO (Type II transitions). However, Type I swelling transitions (related to insertion/removal of one layer of alcohol molecules) reported earlier for BGO in alcohols smaller than C10 are not found in HGO. Continuous changes of the d(001) spacing over the temperature interval above the point of alcohol melting are revealed for HGO immersed in all alcohols in the range C1 to C9. Random interstratification of differently solvated inter-layers is the main reason of gradual changes revealed by XRD magnitude of these “diffuse” transitions.

Keywords: graphene oxide; X-ray diffraction; swelling; graphene; alcohols

Beteiligte Forschungsanlagen

Verknüpfte Publikationen

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-39274

Mehr Publikationen

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.

Foto: Abteilung

Abteilung "Molekulare Strukturen" (Forschungsstandort Grenoble)

Bild: Prof. Dr. Kvashnina, Kristina

Leitung

NameGeb./Raum+49 351 260Email
Prof. Dr. Kristina KvashninaROBL/21.6.04+33 476 88 2367

Mitarbeiter

NameGeb./Raum+49 351 260Email
Dr. Lucia AmidaniROBL/14.1.04+33 476 88 1982
Dr. Nils BaumannROBL/21.6.03+33 476 88 2849
Dr. Elena BazarkinaROBL/14.1.01+33 476 88 4578
Clara Lisa E SilvaROBL/14.1.04+33 476 88 2044
Jörg ExnerROBL/BM20+33 476 88 2372
Dr. Christoph HennigROBL/21.6.02a+33 476 88 2005
Dr. Eleanor Sophia Lawrence Bright+33 476 88 2462
Dr. Damien PrieurROBL/21.6.03+33 476 88 2463
Dr. André Roßberg801/P3162758