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 Auflösung 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.
Equipment
Die Experimente werden an der Rossendorf Beamline (BM20-ROBL), an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich, durchgeführt.
Neuste Publikation
Advanced 2D XRF imaging of uranium oxidation states using HERFD at the U M4 edge
Bazarkina, E.; Lau, K. V.; Chappaz, A.; Bastrakov, E.; Etschmann, B.; Brugger, J.; Marshall, M.; Meyer, F. M.; Boreham, C. J.; Amidani, L.; Kvashnina, K.
Abstract
Uranium is found in various types of rocks. HERFD-XRF imaging at the U M4 edge is a novel non-destructive technique that visualizes the distribution of U (IV), (V), and (VI) oxidation states at concentration levels ranging from ppm to wt%, offering unprecedented insights into uranium habitat and valence.
Keywords: uranium; sedimentary rocks; organic-rich shales; phosphorite grainstone; HERFD-XRF; U M4 edge HERFD; HERFD-XAS; pentavalent uranium
Beteiligte Forschungsanlagen
- Rossendorf Beamline an der ESRF DOI: 10.1107/S1600577520014265
Verknüpfte Publikationen
- DOI: 10.1107/S1600577520014265 is cited by this (Id 40951) publication
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Chemical Communications (2025)
DOI: 10.1039/D4CC06211F
Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-40951
Team
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 | |||
Dr. Elena Bazarkina | ROBL/14.1.01 | +33 476 88 4578 | |||
Clara Lisa E Silva | ROBL/14.1.04 | +33 476 88 2044 | |||
Jörg Exner | ROBL/BM20 | +33 476 88 2372 | |||
Dr. Christoph Hennig | ROBL/21.6.02a | +33 476 88 2005 | |||
Dr. Eleanor Sophia Lawrence Bright | +33 476 88 2462 | ||||
Dr. Damien Prieur | ROBL/21.6.03 | +33 476 88 2463 | |||
Dr. André Roßberg | 801/P316 | 2758 |