Seminario: Daño por Irradiación en Nanosistemas durante su Caracterización por TEM y XPS

Los invitamos al próximo Seminario de Física de Superficies el próximo Miércoles 8/11/17 a las 14 hs en el aula de Colisiones Atómicas. El mismo estará a cargo del Dr. Julio Azcárate (Física de Metales, CAB).

Título: Daño por Irradiación en Nanosistemas durante su Caracterización por TEM y XPS

Resumen:

Las nanopartículas (NPs) de distintos materiales han despertado gran interés en las últimas décadas debido a sus propiedades fisicoquímicas diferentes a esos mismos materiales masivos. Estas nuevas propiedades dependen en algunos casos de confinamientos en la escala nanométrica, pero otros lo son de su composición química superficial o su estructura. La mayoría de las técnicas de caracterización avanzada emplean electrones o rayos X como sondas. En este sentido, la microscopia electrónica de transmisión (TEM) y la espectroscopia de emisión de fotoelectrones generados por rayos X (XPS) son dos de las técnicas más empleadas en la caracterización de nanosistemas.
La interacción de los electrones o los rayos X con la materia puede ocasionar daño químico o estructural. En el caso de nuevos materiales en necesario conocer como son afectados durante su caracterización para luego interpretar correctamente sus propiedades macroscópicas en relación con su estructura y composición. En este seminario se discutirán resultados obtenidos estudiando el daño por irradiación con electrones de distinta energía y rayos X que sufren nanopartículas de oro protegidas con alcanotioles (AuNPs@SR) y monocapas autoemsambladas (SAMs) de tioles sobre sustratos planos. Las AuNPs@SR < 5nm coalescen bajo el haz de electrones de un TEM, pero solo lo hacen a través de sus caras {100} y no por las {111}. (1) Esta coalescencia implica la desorción total o parcial de las moléculas de tiol de la superficie de las AuNPs. Por otro lado, tanto en las AuNPs@SR como las SAMs durante su caracterización por XPS se observa la aparición de una segunda especie química de azufre debido al daño por irradiación por rayos X. Se analizaran los diferentes mecanismos físico-químicos que intervienen en el daño que sufren los nanosistemas. También se discutirán diferentes estrategias para evitar el daño o al menos cuantificarlo, para así tener mayor certeza en la caracterización de la estructura y composición.

(1) Azcárate, J. C.; Fonticelli, M. H.; Zelaya, E. On the Radiation Damage Mechanisms of Monolayer-Protected Nanoparticles via TEM Analysis. J. Phys. Chem. C 2017, acs.jpcc.7b08525.