Estudio de materiales nanoestructurados utilizando radiación sincrotrón

DINA TOBIA; ENIO LIMA JR.; FEDERICO LIMA; ROBERTO TORRESI; MARTIN E. SALETA; TEOBALDO TORRES; ELIN WINKLER; RODOLFO SANCHEZ; FIGUEROA, SANTIAGO; GABRIEL LAVORATO; ROBERTO D. ZYSLER; MARCOS MALTA

Buenos Aires

Encuentro; XIX Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados (NANO2019); 2019

La utilización de técnicas de luz sincrotrón se ha convertido en una herramienta fundamental para la caracterización y el estudio de nanoestructura y nanomateriales. Ésta área abarca diferentes experimentos que permiten caracterizar diferentes propiedades estructurales, morfológicas, electrónicas y magnéticas. En este trabajo se presentan diferentes ejemplos donde la utilización de técnicas de luz sincrotrón fue fundamental para poder explicar una propiedad física de interés de un nanomaterial.El primer ejemplo es el estudio por XANES (X-ray absorption near edge structure) de nanotubos de óxido de vanadio (NTs VOx). Este análisis permitió analizar el cambio en el estado de oxidación del ión V debido al envejecimiento de los NTs, además se midió cambios en el estado de oxidación al exponer al material a diferentes atmósferas y temperaturas. Además, se mostrarán estudios XANES en nanopartículas (NPs) de espinelas AxA?1-xFe2O4. El análisis de los espectros XANES nos permitió estudiar el grado de inversión de las mismas, pudiendo correlacionar los resultados obtenidos con las propiedades magnéticas y catalíticas de los mismos.Por último, se presentarán medidas de dispersión total de rayos X (X-ray total scattering) analizados por la técnica de función distribución de pares atómicos (PDF). PDF es una herramienta de caracterización alternativa en la ciencia de materiales. El método PDF proporciona información estructural directamente en el espacio real. Esta potente técnica aporta información de orden local y de mediano alcance y permite descubrir pequeñas distorsiones que no son detectadas en los estudios convencionales de difracción de rayos X (XRD), ya que los picos de Bragg sólo reflejan la información sobre la estructura promedio. Este análisis se ha utilizado para estudiar fases amorfas de materiales, donde el patrón XRD contiene picos de Bragg anchos y de baja intensidad. PDF es sumamente útil en el estudio estructural de nanomateriales donde el tamaño característico del material estudiado limita el correcto análisis por XRD convencional. A modo de ejemplo se presentarán resultados del estudio de NPs metálicas y de óxidos por esta técnica.