Уникальные научные установки

Станция EXAFS спектроскопии «Сибирского Центра Синхротронного и Терагерцового Излучения» (Cтанция EXAFS спектроскопии)

УНУ создана в 2001 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
  • Сибирский
  • 630090, г. Новосибирск, Проспект Академика Лаврентьева, д. 11
Руководитель работ
  • 👤Бухтияров Валерий Иванович
  • 📞 (383) 330 67 71
  • vib@catalysis.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да152169.99
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

УНУ «Cтанция EXAFS спектроскопии» предназначена для получения спектров рентгеновского поглощения (EXAFS и XANES) различных, как правило, рентгеноаморфных образцов, в жидкофазном и твердом состояниях. Технические характеристики станции: - исследуются все химические элементы начиная с Ti; - энергетический диапазон работы спектрометра 4-35 кэВ; - концентрации изучаемого элемента: 0,01-100 масс. %; - область измеряемых межатомных расстояний: 1.5-8 А (+-0,5-1%); - погрешность определения координационных чисел: +- 10%; - погрешность определения фактора Дебая: +- 40%.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

До 2006 года данная установка являлась единственной в России и обеспечивала все необходимые исследования в области EXAFS спектроскопии в жесткой области рентгеновского излучения. В настоящий момент аналогичные исследования проводятся в Курчатовском источнике синхротронного излучения (КИСИ, г. Москва), однако в существенно меньшем объеме. Технические характеристики УНУ, приведенные выше, соответствуют мировым аналогам, и, например, сравнимы с характеристиками аналогичной станции Европейского центра синхротронного излучения ESRF, Гренобль, Франция. Полученные с помощью УНУ данные позволяют определять электронное строение, а также структуру – параметры ближнего локального окружения (координационное число, межатомные расстояния) исследуемых ионов, в том числе и для образцов, для которых неприемлемы рентгенографические структурные методы. Преимущественно УНУ используется для исследования высокодисперсных объектов - наноматериалов и катализаторов. В зависимости от применяемой методики анализируются: объём, поверхность либо приповерхностные слои. Реализованы 4 методики записи спектров: «на пропускание», полного фототока, рентгеновской флюоресценции, рентгено-стимулированной оптической люминесценции. Разработаны уникальные методики подготовки образцов для съёмки реакционно-активных соединений и катализаторов в инертных условиях. Возможно исследование образцов при температурах от 77 до 900 К в условиях заданной атмосферы (in situ).

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • исследование наноструктурных и аморфных материалов методом спектроскопии поглощения рентгеновских лучей (EXAFS-спектроскопия);
  • исследования структуры, фазовых переходов, в катализе для изучения природы катализаторов, и в материаловедении для охарактеризования новых материалов, наноматериалов.

Наиболее значимые научные результаты исследований

Установлено строение локального окружения циркония в катализаторах скелетной изомеризации алканов на основе нанесенных наночастиц сульфатированного циркония. Выполнено комплексное исследование (EXAFS спектроскопия – основной метод) наноразмерных частиц оксида циркония стабилизированных на поверхности носителя с регулируемыми размерами. Полученные результаты выявили способы регулирования размера частиц и степени покрытия ими поверхности носителя. Самые мелкие частицы (размером до 1 нм) образуются при первой обработке носителя растворами соединений циркония независимо от их концентрации. Найдено, что регулирование размера наночастиц возможно двумя способами. Изучено влияние электронного состояния низкоразмерных халькогенидов на их локальную структуру и каталитические свойства в реакции гидрообессеривания. Разработан подход для изучения реальной структуры поверхности наночастиц и строения поверхностных дефектов с помощью декорирования поверхности молекулами-зондами содержащими атом тяжелого элемента за окружением которого можно следить методом EXAFS спектроскопии. Развита методика флюоресцентной EXAFS-спектроскопии в применении к низкопроцентным системам на "тяжелых" матрицах. Выполнено структурное EXAFS исследование состояния и особенностей стабилизации Au и Pd в нанодисперсных гетерогенных катализаторах окисления сахаров. Рассмотрены варианты структурных моделей. Найдено, что в системе происходит образование нано-сплава PdAu, ответственного за высокую селективность. Показана перспективность данного подхода.

630090, г. Новосибирск, Проспект Академика Лаврентьева, д. 11
📷

Перечень объектов в составе УНУ (9)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Пропорциональные камеры ионизационные для EXAFS спектроскопии
Назначение, основные характеристики
Катакон Россия 2012 3
Измеритель перемещения
Назначение, основные характеристики
ИК СО РАН Россия 2005 1
Установка для напуска газов
Назначение, основные характеристики
Stanford Research System Соединённые Штаты Америки 2014 1
Двухкристальный рентгеновский монохроматор
Назначение, основные характеристики
ИК СО РАН, Новосибирск Россия 2011 1
Криостат азотный ABBESS CHC-6H
Назначение, основные характеристики
Аббесс (Abbess inc.) Соединённые Штаты Америки 2000 1
Линзы рентгеновские
Назначение, основные характеристики
ООО «ТОСС»,Саратов, 410044 Россия 2007 3
Система дистанционной диагностики высокотемпературных процессов
Назначение, основные характеристики
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск Россия 2008 1
EXAFS спектрометр
Назначение, основные характеристики
Институт катализа СО РАН, Новосибирск Россия 2001 1
Наклонная/поворотная платформа
Назначение, основные характеристики
Phisik Instrumente GmbH Германия 2014 1

Услуги (8)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Измерение спектров поглощения К-краев для германия и соединений его изоэлектронного ряда для наноструктурированных образцов и тонких пленок. Всего 18 образцов. Анализ структурных данных.
Индустрия наносистем
Измерение EXAFS и XANES спектров меди в слоистых силикатах типа модифицированного вермикулита. Всего 8 образцов. Выполнен расчет структурных данных.
Индустрия наносистем
Измерение EXAFS спектров К-краев поглощения галлия, сурьмы (мышьяка) в наноструктурированных образцах полупроводниковых материалов. Всего 8 образцов. Выполнен расчет структурных данных.
Индустрия наносистем
Измерение спектров К-краев палладия (никеля) для комплексов с редкоземельными и переходными металлами. Всего 20 спектров. Проведен анализ структурных данных.
Индустрия наносистем
Проведено измерение EXAFS спектров меди, цинка, железа, титана для образцов полититанатов, стабилизированных в матрицах органических полимеров. Показано наличие интеркаляции ионов переходных металлов в структуру полититанатов. Всего 14 образцов. Выполнен расчет структурных данных.
Индустрия наносистем
Измерение EXAFS спектров цинка и кадмия для образцов люминофоров на основе ZnS, модифицированных кадмием, при варьировании процентного содержания кадмия и способа приготовления. Всего 18 спектров. Проведен анализ данных.
Индустрия наносистем
Измерение спектров EXAFS и XANES L3 и L2 краев поглощения платины для различных моно- и биметаллических наноразмерных образцов (исходных и после температурных обработок) приготовленных из диамагнитных и парамагнитных комплексов платины, при варьировании температур прокалки и терморазложения образцов. Исследован генезис состояния платины, выполнен расчет структурных данных.
Индустрия наносистем
Измерение EXAFS спектров палладия, содержащегося в нанодисперсном активном компоненте нанесенного катализатора (стеклоткань) и обработанного методом поверхностного самораспространяющегося синтеза, при варьировании условий синтеза; органических топливных добавок (глюкоза, лимонная кислота), соотношения активный компонент/топливная добавка. Проведен анализ данных.
Индустрия наносистем

Методики (3)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Методика выполнения измерений на станции «EXAFS спектроскопия» в бункере СИ ВЭПП-З. АТТЕСТАТ № 197-2010/253. ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» 17.08.2010
Методика измерений рентгеновских спектров поглощения (спектров EXAFS) методом полного внешнего отражения предназначенная для измерений на станции EXAFS спектроскопии «Сибирского Центра Синхротронного и Терагерцового Излучения». СВИДЕТЕЛЬСТВО об аттестации методики (метода) измерений № 253.0130/01.00258/2012. ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии». 14.06.2012
Методика измерений рентгеновских спектров поглощения (спектров EXAFS) методом регистрации рентгеновской флюоресценции в режиме счета квантов, предназначенная для измерений на станции EXAFS спектроскопии «Сибирского Центра Синхротронного и Терагерцового Излучения». СВИДЕТЕЛЬСТВО об аттестации методики (метода) измерений № 253.0129/01.00258/2012. ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии». 14.06.2012

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий