La espectroscopía de rayos X proporciona acceso directo a la naturaleza de los enlaces químicos, a partir de la cual se puede entender el resultado de las reacciones químicas. Para esto, la investigación clave lleva a cabo actividades intensas tanto en el desarrollo de la fuente de rayos X como en la implementación de nuevos métodos de mediciónLos investigadores del MBI ahora han combinado con éxito una fuente armónica extrema de alto orden basada en láser de sobremesa para espectroscopía de absorción de rayos X suave de pulso corto en la ventana de agua con la nueva tecnología de chorro plano. Son los primeros en demostrar lasondeo simultáneo de átomos de carbono y nitrógeno en moléculas orgánicas en solución acuosa.
la espectroscopía de absorción de rayos X XAS monitorea orbitales electrónicos desocupados con especificidad de elemento, de los cuales se puede derivar la estructura electrónica. Para la mayoría de las moléculas orgánicas, la región espectral de rayos X blandos 100-1000 eV es relevante,como las transiciones del borde K de los elementos de baja Z C, N y O, y los bordes L de los metales en 3D. El XAS se realiza típicamente en instalaciones a gran escala, como anillos de almacenamiento o láseres de electrones libres.Hasta ahora, las fuentes de sobremesa basadas en láser solo se han utilizado escasamente para sondear materiales puros, por ejemplo, metales y películas orgánicas. Hasta ahora, no se han informado mediciones de los bordes K de carbono o nitrógeno de las moléculas orgánicas en solución acuosa diluida.
El equipo de investigación del MBI ahora ha desarrollado una fuente brillante de pulsos de rayos X suaves de femtosegundos, haciendo uso del proceso de generación de armónicos de alto orden extremo. Pulsos impulsores de longitud de onda larga 1.8 µm generados con un Ti: zafiro amplificadoEl sistema láser se utilizó para generar armónicos de alto orden muy por encima del rango espectral convencional, es decir, ahora se extiende hasta 450 eV. Han combinado esta fuente con la tecnología de chorro plano líquido que funciona completamente en condiciones de vacío. Espectros de absorción de estado estable de moléculas orgánicas yAhora se pueden medir sales inorgánicas en una lámina delgada ~ 1 µm de solución acuosa, a lo largo de la llamada región de ventana de agua entre 200-540 eV. En particular, esta técnica permite el sondeo local simultáneo en sitios de carbono y nitrógeno dentrolas moléculas. Con esto, el equipo de investigación demuestra la viabilidad de seguir múltiples sitios dentro de los sistemas moleculares, con el potencial de explorar posibles correlaciones entre estos sitios en el momentoreordenamientos leculares.
Esta investigación representa un paso importante hacia la investigación sistemática de reordenamientos ultrarrápidos de sistemas moleculares en fase de solución con espectroscopía de rayos X blandos de femtosegundo. Se prevé que nuevos conocimientos sobre procesos de transporte de carga ultrarrápidos y reacciones fotoinducidas en química y biología se hagan accesibles.
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Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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