Laboratorio de Absorción de Rayos X: características, capacidades y acceso

JOAQUÍN SILVEIRA; LISANDRO GIOVANETTI; FÉLIX REQUEJO; MARÍA PÍA QUIROGA ARGAÑARAZ; FERNANDA SANTANDREU; JOSÉ MARTÍN RAMALLO LOPÉZ; MARTÍN MIZRAHI; RODOLFO CANTEROS; LEANDRO ANDRINI

Capital Federal

Encuentro; 1er Encuentro Virtual CaracterizAR 2020; 2020

IQUIMEFA

La espectroscopía de absorción de rayos X (XAS) es una técnica químicamente selectiva, que permite obtener información relacionada con las características electrónicas y estructurales de la muestra estudiada. A pesar de las virtudes que presenta esta técnica de caracterización, la misma no está ampliamente difundida, y posiblemente esto sea debido a que dichas medidas sólo podían realizarse en sincrotrones o grandes laboratorios del extranjero. Desde hace unos años este tipo de experimentos pueden ser realizados en nuestro País en un equipo in house disponible en el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), en la ciudad de La Plata, el cual es el único en el hemisferio sur. Este equipamiento permite realizar tanto medidas de absorción de rayos X en la región cercada al borde (XANES), así como en la región extendida del espectro (EXAFS), en una franja de energías que van desde los 5 a 25 keV, lo cual permite estudiar elementos que van desde el Ti hasta el Pb, así como todos los lantánidos. Mediante el estudio de la región XANES es posible determinar el estado químico del elemento absorbente (estado de oxidación, densidad electrónica de estados desocupados, simetría del sitio), en forma químicamente selectiva. Por otra parte, la región EXAFS brinda información para determinar el orden de corto alcance de cada uno de los elementos presentes en la muestra, esto es, la estructura atómica cercana al átomo absorbente (cantidad y tipo de vecinos, distancias interatómicas y grado de desorden de la estructura). Esta técnica resulta especialmente apropiada para el estudio de materiales nanoestructurados, amorfos y superficies, donde técnicas más convencionales como la difracción de rayos X resulta limitada o no puede brindar información. Las muestras a estudiar pueden ser sólidas, en polvo, films, películas gruesas, líquidos (en solución o soportados), etc. En este trabajo se presentarán varios ejemplos usando sistemas canónicos para demostrar las virtudes de esta técnica en cuanto a la información que puede obtenerse, así como su versatilidad respecto al tipo de muestras que pueden ser estudiadas.