El equipo demostró cómo se puede determinar una imagen detallada de los estados electrónicos mediante la comparación sistemática de todos los procesos electrónicos interactivos en un sistema simple de hierro acuoso II. Los resultados ahora se han publicado en Informes científicos , la revista de acceso abierto de la publicación de Nature Group.
Si un ciego siente la pata de un elefante, puede concluir algo sobre el animal. Y tal vez la conclusión sería que un elefante está construido como una columna. Eso no es incorrecto, pero tampoco toda la historia. Por lo tanto, escon técnicas de medición: muestran un aspecto particular muy bien, pero otros no del todo. Ahora un equipo del Instituto de Métodos para el Desarrollo de Materiales de HZB dirigido por el profesor Emad Aziz ha logrado combinar dos métodos diferentes de tal manera que una imagen prácticamente completa delos estados electrónicos y las interacciones de una molécula en una solución acuosa resulta.
sistema de modelo simple
El catión hexaaqua II [Fe H2O 6] 2+ sirvió como modelo. Consiste en un átomo central de hierro con seis moléculas de agua dispuestas simétricamente sobre él y es bien entendido. Un grupo de teóricos encabezado por OliverKühn, de la Universidad de Rostock, pudo calcular de antemano los estados electrónicos y las posibles excitaciones de este sistema para que las predicciones pudieran probarse exhaustivamente contra los datos empíricos.
Explorando el borde L con dos métodos
"Como se sabe, las emisiones primarias de rayos X suaves generadas en BESSY II fueron perfectamente adecuadas para investigar el borde L", explica Ronny Golnak, quien realizó los experimentos durante el curso de sus estudios de doctorado.edge indica la región de energía donde se encuentran los estados electrónicos importantes para metales de transición como el hierro: desde los electrones en las capas 1s y 2p cerca del núcleo hasta los electrones de valencia en las capas 3d. Los electrones de las capas 2p se excitan brevemente a estados superiores conla ayuda de los pulsos de rayos X. Estos estados excitados pueden decaer a través de dos vías diferentes: ya sea emitiendo luz relajación radiactiva que puede analizarse con espectroscopía de fluorescencia de rayos X XRF o emitiendo electrones relajación no radiativa que se puede medir con espectroscopía de fotoelectrones como resultado del efecto Auger AES. La aplicación de estos métodos de análisis a muestras líquidas o muestras en solución solo ha sido factible en los últimos años gracias al desarrolloent de tecnología microjet.
Combinando los resultados
La interacción entre los canales de relajación de los orbitales de valencia 3d excitados en hierro y sus orbitales 3p y 3s más fuertemente unidos ahora se ha analizado para el complejo hexaaqua. La combinación de los resultados de los procesos de relajación radiativa y no radiativa permitió una imagen completade los niveles de energía llenos y sin llenar que se obtendrán.
Nuevos conocimientos sobre catalizadores y materiales energéticos
"Nuestros resultados son importantes para interpretar los espectros de rayos X y mejorar nuestra comprensión de las interacciones electrónicas entre los complejos en solución y el disolvente circundante para materiales catalíticos y funcionales", dice el científico de HZB Bernd Winter. Aziz agrega: "Los expertos se mostraron escépticos sobresi nuestro enfoque experimental funcionaría. Ahora lo hemos demostrado. Naturalmente, también llevaremos a cabo este tipo de medición en sistemas adicionales, particularmente con catalizadores que juegan un papel clave en la química física de los materiales energéticos, así como enprocesos biológicos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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