Óxido-reducción en nanopartículas de óxido de Fe producida por irradiación con rayos X blandos.

P. MENDOZA ZÉLIS; G. A. PASQUEVICH; DE SOUSA,M.ELISA; FERNANDEZ VAN RAAP, MARCELA; SANCHEZ, FRANCISCO H.; C. TORRES

Congreso; X-Latin American Workshops on magnetismo, magnetic materials and their applications.; 2013

En este trabajo presentamos un estudio mediante XANES y XMCD realizado sobre nanopartículas de óxido de magnetita de 9-12 nm de diámetro, recubiertas con ácido cítrico, preparadas por coprecipitación química de sales. Las medidas en los bordes L2 y L3 del Fe se realizaron en la línea PGM (SGM-12490 Proposal)del LNLS. Se observó que los espectros XANES cambiaban con el tiempo de irradiación.El XANES de partida evidenció una alta proporción de Fe2O3 en la capa superficial de las nanopartículas, consistente con la oxidación de la fase original(magnetita). A medida que aumenta el tiempo de irradiación, los espectros evolucionan nen el sentido del incremento de una fase tipo hierro metálico conjuntamente con la reducción del remanente de óxido de hierro. Se observó que la transformación se completó en 90 min de irradiación.En las mismas condiciones se realizaron medidas de dicroísmo con polarización circular de aproximadamente 80% y campos de 0.6 T. Las medidas se realizaron tanto invirtiendo la polarización como la dirección del campo aplicado. Se observó que la señal al XMCD presentaba dos picos negativos (componentes paralelasal campo aplicado) y uno positivo (antiparalelas al campo). Estos picos pueden asignarsea Fe en diferentes sitios cristalinos y estados de oxidación: Octaédrico (B)2+ (pico negativo) o Fe metálico, Tetraédrico (A) 3+ (pico positivo) y Octaédrico(B) 3+ (pico negativo).La cinética de transformación se registró realizando medidas de dicroísmoen función del tiempo a la energías para las cuales la señal XMCD presentaba máximos y mínimos. Los resultados indican que la interacción de la radiación con las nanopartículas rompe los enlaces de ácido cítrico lo cual deja la superficie de las nanopartículas reducidas en oxígeno, originándose la reducción de parte del Fe de las nanopartículas de Fe3+ a hierro metálico.