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

P. MENDOZA ZÉLIS, G.A. PASQUEVICH, E. DE SOUSA, M.B. FERNÁNDEZ VAN RAAP, F.H. SÁNCHEZ AND C.E. RODRÍGUEZ TORRES

Campinas

Workshop; 23ª Reunião Anual de Usuários do LNLS; 2013

Laboratorio Nacional de Luz Sincrotron

En este trabajo presentamos un estudio mediante XANES y XMCD realizado so- bre nanopartıculas de ́oxido de magnetita de 9-12 nm de diametro, recubiertas con ́acido cıtrico, preparadas por coprecipitacion quımica de sales. Las medidas en los bordes L2 y L3 del Fe se realizaron en la lınea PGM (SGM-12490 Proposal) del LNLS. Se observo que los espectros XANES cambiaban con el tiempo de irra- diacion. El XANES de partida evidencio una alta proporcion de Fe2O3 en la capa superficial de las nanopartıculas, consistente con la oxidacion de la fase original (magnetita). A medida que aumenta el tiempo de irradiacion, los espectros evolucionan en el sentido del incremento de una fase tipo hierro metalico conjuntamente con la reduccion del remanente de ́oxido de hierro. Se observo que la transformacion se completo en 90 min de irradiacion. En las mismas condiciones se realizaron medidas de dicroısmo con polarizacion circular de aproximadamente 80% y campos de 0.6 T. Las medidas se realizaron tanto invirtiendo la polarizacion como la direccion del campo aplicado. Se ob- servo que la senal XMCD presentaba dos picos negativos (componentes paralelas al campo aplicado) y uno positivo (antiparalelas al campo). Estos picos pueden asignarse a Fe en diferentes sitios cristalinos y estados de oxidacion: Octaedrico (B) 2+ (pico negativo) o Fe metalico, Tetraedrico (A) 3+ (pico positivo) y Octaedrico (B) 3+ (pico negativo). La cinetica de transformacion se registro realizando medidas de dicroısmo en funcion del tiempo a la energıas para las cuales la senal XMCD presentaba maximos y mınimos. Los resultados indican que la interaccion de la radiacion con las nanopartıculas rompe los enlaces de ́acido cıtrico lo cual deja la superficie de las nanopartıculas reducidas en oxıgeno, originandose la reduccion de parte de parte del Fe de las nanopartıculas de Fe3+ a hierro metalico.