HZB e KIT da Alemanha desenvolvem nova célula de medição para XAS in situ a 20 bar/400 °C

De acordo com pt.wedoany.com-Alemanha – Uma equipa de investigação do Centro Helmholtz de Berlim (HZB) e do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) desenvolveu uma nova célula de medição que permite, pela primeira vez, realizar medições de espectroscopia de absorção de raios X (XAS) in situ/operando de reações catalíticas utilizando raios X moles e duros, a uma pressão de 20 bar e temperatura de 400 °C. O dispositivo é adequado para as faixas de energia de raios X moles, médios e duros, sendo especificamente concebido para a estação terminal "Espectroscopia de Absorção e Emissão Operando" (OÆSE) no Laboratório In Situ de Materiais Energéticos de Berlim (EMIL), localizado na instalação de radiação síncrotron BESSY II.

Muitas reações catalíticas industrialmente importantes, como a síntese de Fischer-Tropsch utilizada globalmente para a produção de hidrocarbonetos, ocorrem sob condições de alta temperatura e alta pressão. O Dr. Athanasios Skaltsogiannis, pós-doutorando no projeto Care-O-Sene do grupo do Professor Marcus Bär no HZB, salienta que esta célula de medição permite estudar reações catalíticas gás-sólido de alta pressão sob condições operacionais reais de até 20 bar e 400 °C. A Dra. Catalina Jimenez, coordenadora científica das atividades do Care-O-Sene no HZB, enfatiza que este desenvolvimento representa um marco importante, especialmente para os raios X moles, uma vez que estes sofrem uma atenuação significativamente maior em sólidos e gases de alta pressão do que os raios X médios ou duros. Anteriormente, as medições de XAS com raios X moles só eram possíveis à pressão atmosférica ou ligeiramente acima, enquanto os raios X moles podem fornecer informações detalhadas sobre as propriedades químicas e eletrónicas de amostras contendo elementos como carbono, azoto, oxigénio ou metais de transição.

A equipa de investigação descreveu detalhadamente a construção do novo ambiente de amostra na revista especializada ACS Photon Science e verificou a sua funcionalidade medindo a reação redox de filmes finos de Co/Mn. A equipa inclui investigadores do grupo "Ambiente de Amostra" do HZB e do Departamento de Tecnologia Química e Catálise do KIT. Esta célula de medição recentemente desenvolvida é considerada um avanço fundamental no projeto Care-O-Sene, permitindo o estudo de muitos processos catalíticos relevantes para a indústria sob condições reais.