El nuevo entorno de muestras permite conocer los procesos termocatalíticos
«Este avance supone un hito importante, sobre todo en el ámbito de los rayos X blandos...»
Anuncios
Una novedosa célula de medición permite, por primera vez, realizar estudios con rayos X blandos y duros a altas presiones de hasta 20 bar y temperaturas de hasta 400 °C. Esto aporta nuevos conocimientos sobre los procesos termocatalíticos, como la síntesis de Fischer-Tropsch para la producción de combustibles sintéticos. El desarrollo de la célula de medición se considera un logro significativo dentro del proyecto Care-O-Sene.
La innovadora célula de medición permite, por primera vez, realizar mediciones de espectroscopia de absorción de rayos X (XAS) in situ/operando bajo altas presiones y temperaturas. La célula es apta para su uso tanto en el rango de energía de los rayos X blandos como en el de los rayos X tiernos/duros, y fue diseñada para la estación final «Operando Absorption and Emission Spectroscopy» (OÆSE) del Laboratorio In situ de Materiales Energéticos de Berlín (EMIL), en la instalación de sincrotrón BESSY II. Esta configuración permite investigar reacciones catalíticas gas-sólido a alta presión en condiciones de funcionamiento realistas de hasta 20 bar y hasta 400 °C. «Muchas reacciones catalíticas de importancia industrial tienen lugar en tales condiciones, por ejemplo, la síntesis de Fischer-Tropsch, que se utiliza en todo el mundo para producir hidrocarburos», afirma el Dr. Athanasios Skaltsogiannis, investigador postdoctoral del proyecto Care-O-Sene que trabaja en el equipo del profesor Marcus Bär.
La Dra. Catalina Jiménez, coordinadora científica de las actividades de Care-O-Sene en el HZB, destaca: «Este avance supone un hito significativo, especialmente para los rayos X blandos, ya que estos se atenúan mucho más en sólidos y gases a alta presión que los rayos X tiernos o duros». Como consecuencia, hasta ahora los estudios de espectroscopia de absorción de rayos X blandos (XAS) se habían limitado a realizarse a presiones atmosféricas (o ligeramente superiores). Sin embargo, las mediciones de XAS con rayos X blandos ofrecen información detallada sobre las propiedades químicas y electrónicas de muestras que contienen elementos como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno, o metales de transición.
En la revista ACS Photon Science, el equipo —en el que también participaron colegas del grupo de entornos de muestras del HZB y de la cátedra de Tecnología Química y Catálisis del KIT— describe el diseño del nuevo entorno de muestras y demuestra su funcionamiento mediante la medición de la reacción redox de una película delgada de Co/Mn. Con esta célula de medición de nuevo desarrollo, ahora es posible investigar numerosos procesos catalíticos de relevancia industrial en condiciones realistas.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Athanasios Skaltsogiannis, Frank Behrendt, Catalina E. Jimenez, Raul Garcia-Diez, Anna Efimenko, Mihaela Gorgoi, Daniel Amkreutz, William Smith, Regan G. Wilks, Anna Zimina, Jan-Dierk Grunwaldt, Dirk Wallacher, Marcus Bär: In-situ/operando soft and hard XAS cell enabling the investigation of thermal catalytic reactions at pressures of up to 20 bar; ACS Photon Science (2026)
Más noticias del departamento ciencias
