تطوير خلية قياس جديدة من قبل HZB وKIT الألمانيتين لتحقيق مطيافية الامتصاص بالأشعة السينية (XAS) الموضعية عند 20 بار و400 درجة مئوية

أخبار ar.wedoany.com، طور فريق بحثي من مركز هيلمهولتز برلين (HZB) ومعهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) في ألمانيا خلية قياس جديدة تتيح لأول مرة إجراء قياسات مطيافية الامتصاص بالأشعة السينية (XAS) الموضعية/التشغيلية للتفاعلات الحفزية باستخدام الأشعة السينية اللينة والصلبة تحت ضغط 20 بار ودرجة حرارة 400 درجة مئوية. صُممت هذه الخلية لتغطي نطاقات طاقة الأشعة السينية اللينة والمتوسطة الصلابة والصلبة، وهي مخصصة لمحطة "مطيافية الامتصاص والانبعاث التشغيلية" (OÆSE) في مختبر برلين الموضعي لمواد الطاقة (EMIL)، الواقع في منشأة الإشعاع السنكروتروني BESSY II.

تحدث العديد من التفاعلات الحفزية المهمة صناعياً، مثل تخليق فيشر-تروبش المستخدم عالمياً لإنتاج الهيدروكربونات، في ظروف درجات حرارة وضغوط عالية. أشار الدكتور أثاناسيوس سكالتسوجيانيس، باحث ما بعد الدكتوراه في مشروع Care-O-Sene ضمن فريق البروفيسور ماركوس بار في HZB، إلى أن هذه الخلية القياسية تمكن من دراسة التفاعلات الحفزية الغازية-الصلبة عالية الضغط في ظروف تشغيلية حقيقية تصل إلى 20 بار و400 درجة مئوية. وأكدت الدكتورة كاتالينا خيمينيز، المنسقة العلمية لأنشطة مشروع Care-O-Sene في HZB، أن هذا التطور يمثل علامة فارقة مهمة، خاصة بالنسبة للأشعة السينية اللينة، نظراً لأن توهينها في المواد الصلبة والغازات عالية الضغط أعلى بشكل ملحوظ من الأشعة السينية المتوسطة أو الصلبة. في السابق، كانت قياسات XAS باستخدام الأشعة السينية اللينة ممكنة فقط تحت الضغط الجوي أو ضغوط طفيفة، بينما توفر الأشعة السينية اللينة معلومات تفصيلية عن الخصائص الكيميائية والإلكترونية للعينات التي تحتوي على عناصر مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين أو المعادن الانتقالية.

وصف الفريق البحثي، الذي يضم باحثين من مجموعة "البيئة العينية" في HZB وقسم الكيمياء التقنية والحفز في KIT، بنية البيئة العينية الجديدة بالتفصيل في المجلة المتخصصة "ACS Photon Science"، وتحقق من وظائفها من خلال قياس تفاعلات الأكسدة والاختزال لأغشية Co/Mn الرقيقة. يُنظر إلى خلية القياس المطورة حديثاً على أنها تقدم رئيسي في مشروع Care-O-Sene، مما يمكنه من دراسة العديد من العمليات الحفزية ذات الصلة صناعياً في ظروف حقيقية.