1. Spremljanje kemijskih procesov na atomskem nivoju v živo z rentgensko absorpcijsko spektrometrijoIztok Arčon, 2021, published scientific conference contribution abstract Abstract: Skokovit razvoj izjemno svetlih sinhrotronskih virov rentgenske in ultravijolične svetlobe v zadnjih letih je odprl nove možnosti za raziskave snovi na atomskem oziroma molekularnem nivoju, brez katerih si ne moremo predstavljati razvoja in sinteze novih funkcionalnih nanostrukturnih materialov z želenimi lastnostmi. V predavanju bodo predstavljene možnosti, ki jih nudi rentgenska absorpcijska spektroskopija s sinhrotronsko svetlobo pri karakterizacij različnih funkcionalnih nano-materialov v živo med njihovim delovanjem. Z metodama operando mikro-XANES in EXAFS lahko sledimo spremembam valenčnih stanj in lokalnih struktur izbranih elementov npr. v materialih za shranjevanje energije ali v različnih (foto)katalizatorjih, med kemičnimi reakcijami pri nadzorovanih reakcijskih pogojih, s čimer dobimo vpogled v dinamične funkcionalne lastnosti in mehanizme delovanja teh materialov. Novi sinhrotronski viri svetlobe odpirajo tudi možnosti kombinacije rentgenske spektroskopije in mikroskopije z ločljivostjo do nekaj deset nanometrov, s čimer lahko ključno prispevajo tudi k razumevanju mehanizmov zajemanja, transporta, akumulacije in kompleksacije kovinskih kationov na sub-celičnem nivoju v različnih tkivih rastlin, ki te polutante (hiper)akumulirajo in jih s tem prenašajo v prehranjevalno verigo. Keywords: rentgenska absorpcijska spektroskopija, operando XAS, strukturna analiza materialov Published in RUNG: 03.06.2021; Views: 2752; Downloads: 57 Link to full text This document has many files! More... |
2. VELIKOKRAT NAS JE PRESENETILO, KAJ ATOMI DEJANSKO POČNEJO : IZTOK ARČONIztok Arčon, Nina Slaček, radio or television broadcast, podcast, interview, press conference Abstract: Razvoj novih materialov, nanotehnologije, molekularne biologije in še številnih drugih področij sodobnih znanosti je tesno povezan s podrobnim razumevanjem tega, kaj se dejansko dogaja na molekularnem oziroma atomskem nivoju. Za razvoj denimo novih nanostrukturnih materialov za baterije prihodnosti je nujno videti, kaj se v njih dejansko dogaja med samim delovanjem. To omogoča rentgenska absorpcijska spektroskopija s sinhrotronsko svetlobo.
»Ko z rentgenskim žarkom posvetimo na snov, iz atoma izbijemo elektron in ta odleti v okolico, se od nje odbija in nam na ta način sporoči, kaj se v njegovi okolici nahaja,« razlaga osnovni princip te metode prof. dr. Iztok Arčon.
Na ta način je mogoče pridobiti številne ključne podatke, ki pogosto na glavo postavijo predhodne domneve raziskovalcev. A za takšne raziskave je nujen sinhrotron. Tovrstnih pospeševalnikov ni veliko in merilni čas na sinhrotronu je potrebno pridobiti z vrhunsko zastavljenimi raziskavami. A tokratni gost Podob znanja, dr. Iztok Arčon, redni profesor na Univerzi v Novi Gorici, ima po zaslugi svojega znanstvenega dela na tem področju na široko odprta vrata, sodeluje pa raziskovalnimi skupinami z zelo različnih področij. Letos je za svoje dosežke prejel tudi Preglovo nagrado.
Foto: iz osebnega arhiva Iztoka Arčona Keywords: rentgenska absorpcijska spektroskopija, sinhrotronsko sevanje, raziskave nanomaterialov, Preglova nagrada 2020 Published in RUNG: 19.10.2020; Views: 3452; Downloads: 0 This document has many files! More... |
3. Kako lahko z različnimi vrstami svetlobo opazujemo očem nevidni svet okoli nasIztok Arčon, unpublished invited conference lecture Abstract: Svetloba nam v vsakdanjem žvljenju omogoča, da vidimo in spoznavamo svet okoli nas. Kako zelo je svetloba pomembna za naše življenje opazimo še posebej, če se za nekaj časa znajdemo v popolni temi. In vendar predstavlja vidna svetloba, ki jo lahko zaznajo naše oči, le droben delček v širokem spektru razlčnih vrst svetlobe, ki nam jih ponuja narava.
V predavanju si bomo ogledali, kako lahko s svetlobo različnih valovnih dolžin, od infrardeče, preko vidne, ultravijolične in rentgenske svetlobe, opazujemo očem nevidni svet okoli nas. Spomnili se bomo tudi nekaj velikih znastvenih odkritji o svetlobi v zadnjih dvesto letih. Ta osnovna odkritja o lastnostih svetlobe so nam odprla pogled neposredno v svet atomov in danes omogočajo razvoj sodobnih merskih tehnologij na atomski skali. Brez njih si skoraj ne znamo večpredstavljati razvoja novih tehnološko zanimivih materialov in različnih nanotehnologij in različnih raziskav onesnaženja okolja na atomskem nivoju. Keywords: rentgesnka svetloba, UV, IR, slikanje, mikroskopiranje, rentgenska absorpcijska spektroskopija Published in RUNG: 01.10.2018; Views: 4138; Downloads: 0 This document has many files! More... |
4. K-edge absorption spectra of isoelectronic gaseous hydrides: a combination of atomic and molecular channelsRobert Hauko, Jana Padežnik Gomilšek, Alojz Kodre, Iztok Arčon, Giuliana Aquilanti, 2018, published scientific conference contribution abstract Abstract: The fine detail in the x-ray absorption spectra in the energy region of absorption edges
provides the insight into the mechanism of inner-shell photoexcitation: in particular in spectra of
free atoms or simple molecules, the simplest being gaseous hydrides [1-2].
Measured K edge absorption spectra of hydrides of 3p (PH3, H2S in HCl) and 4p (GeH4,
AsH3, H2Se, HBr) elements, and published data of 2p hydrides (CH4, NH3, H2O, HF) as well as
SiH4 [3-6] and the noble gases at the end of the isoelectronic series (Ne, Ar, Kr) are compared to
the respective calculated spectra, obtained by atomic HF86, GRASP codes [7] and molecular
DFT (Density functional theory) ORCA code [8]. For a clearer view of intraatomic processes,
the weak and simple structural (XAFS) signal of the molecule is removed from the spectra.
Among the spectral features below the continuum limit, those with the lowest energy
belong to the transition of the core electron to the lowermost free orbitals with the molecular
character. They are, as a rule, wider than the transitions to the higher orbitals with prevailing
atomic character. The theoretical description with DFT code without specific adaptations is
sufficient for a qualitative picture of the pre-edge structure. The fine structure immediately above
the K edge stems from the coexcitation of valence electrons. We have proved that the
coexcitations can be explained as a two-step process: the inner-shell photoeffect followed by the
shake-up of a valence electron predominantly to a free atomic orbital. This process is markedly
different from coexcitations of more tightly bound electrons [9].
In the collection of consecutive and homologous data, analyzed by a common procedure,
the reaction channels can be identified with better precision and reliability than in analysis of
individual spectra. Our analysis showed that the energies and probabilities of single-electron
transitions into the molecular orbitals are strongly affected by the symmetry of the molecule,
essentially in the same way in 3p and 4p homologues, but not in 2p homologues with a stronger
influence of the core charge. In transitions to atomic orbitals the influence of the molecular field
is negligible. Keywords: hidridi, rentgenska spektroskopija, XAFS Published in RUNG: 12.09.2018; Views: 4618; Downloads: 0 This document has many files! More... |
5. K-edge absorption spectra of gaseous hydridesAlojz Kodre, Robert Hauko, Jana Padežnik Gomilšek, Iztok Arčon, Giuliana Aquilanti, 2018, published scientific conference contribution abstract Abstract: X-ray absorption spectra in the energy region of absorption edges reveal fine details of the
mechanism of inner-shell photoexcitation: in particular in spectra of free atoms or simple
molecules, the simplest being gaseous hydrides [1-2]. In a collection of data from consecutive
and homologous elements, analyzed by a common procedure, the reaction channels can be
identified with better precision and reliability than in analysis of individual spectra.
Absorption spectra of the hydrides of 3p elements (PH3, H2S in HCl) were measured at the
XAFS beamline of the Elettra synchrotron in Trieste: a new type of adjustable absorption cell
for measurement of noxious gases at room temperature and at low photon energies was
developed for the purpose. For the analysis, data from an earlier experiment on 4p hydrides
(GeH4, AsH3, H2Se, HBr), and published data of 2p hydrides (CH4, NH3, H2O, HF) [3-4] as
well as SiH4 and the noble gases concluding the isoelectronic series (Ne, Ar, Kr) were
adopted. The spectra are compared to respective calculated spectra, obtained by atomic HF86,
GRASP codes and molecular DFT (Density functional theory) ORCA code [5].
Our analysis of the pre-edge structures showed that the energies and probabilities of singleelectron
transitions into the lowermost orbitals with the molecular character were strongly
affected by the symmetry of the molecule, essentially in the same way in 3p and 4p
homologues, but not in 2p homologues with a stronger influence of the core charge. In
transitions to higher orbitals with prevailing atomic character the influence of the molecular
field is negligible.
The fine structure immediately above the K edge stems from the coexcitation of valence
electrons. These coexcitations can be explained as a two-step process: the inner-shell
photoeffect followed by the shake-up of a valence electron predominantly to a free atomic
orbital. The process is markedly different from coexcitations of more tightly bound electrons
[3]. The results of relative shake-up probabilities can be compared to results of emission
spectroscopies, the probabilities of double excitation to bound states show a correlation with
the dissociation probability of the molecule. Keywords: večelektronske vzbuditve, hidridi, rentgenska absorpcijska spektroskopija Published in RUNG: 12.09.2018; Views: 4957; Downloads: 0 This document has many files! More... |
6. Določanje atomske strukture snovi z rentgensko absorpcijsko spektrometrijo s sinhrotronsko svetloboIztok Arčon, invited lecture at foreign university Abstract: Zakaj so velike evropske države pripravljene investirati ogromna sredstva v izgradnjo in delovanje sinhrotronov? Gre za izjemno svetle vire ultravijolične in rentgenske svetlobe, ki so v zadnjih dveh ali treh desetletjih postali nepogrešljivo orodje pri analizi snovi na atomskem oziroma molekularnem nivoju. Razvoja in sinteze novih materialov z želenimi lastnostmi si ne moremo predstavljati brez sodobnih preiskovalnih metod, ki temeljijo na sinhrotronski svetlobi.
V predavanju bo predstavljen princip delovanja in primeri uporabe ene od rentgenskih metod s sinhrotronsko svetlobo – rentgensko absorpcijsko spektroskopijo, s katero lahko določamo atomsko oz. molekularno strukturo snovi v vseh agregatnih stanjih. Za take raziskave so danes zanimivi predvsem različni nanostrukturni materiali, kot so katalizatorji, katodni materiali za Li-ionske in Li-žveplove baterije, tanke zaščitne plasti, in drugi, pri katerih atomska struktura določa njihove funkcionalne lastnosti. Na predavanju bodo izpostavljeni v prvi vrsti primeri in-operando karakterizacije z metodama XANES in EXAFS ki omogoča zelo natančno in neposredno spremljanje postopnih sprememb valence kovinskih kationov in njihove lokalne atomske strukture v nanozrnih v katodnem materialu med polnjenjem in praznjenjem baterije, ali kovinskih kationov na površini nanostrukturnega (foto)katalitskega materiala med samo katalitsko reakcijo.
Sodobni sinhrotronski viri rentgenske svetlobe pa omogočajo tudi uporabo kombinacije rentgenske absorpcijske spektroskopije z rentgenskimi mikroskopskimi metodami, z ločljivostjo do nekaj deset nanometrov. Na predavanju bodo predstavljeni primeri mikro-XANES in EXAFS analize lokalizacije in vezave toksičnih kovinskih kationov na sub-celičnem nivoju v različnih tkivih rastlin, s čimer lahko ključno prispevamo k razumevanju mehanizmov zajemanja, transporta, akumulacije in kompleksacije kovinskih kationov na sub-celičnem nivoju v različnih tkivih rastlin, ki te polutante (hiper)akumulirajo, in jih s tem prenašajo v prehranjevalno verigo, s čimer je ogroženo zdravje ljudi. Keywords: rentgenska absorpcijska spektroskopija, XANES, EXAFS, strukturna analiza, sinhrotronska svetloba Published in RUNG: 01.06.2018; Views: 5680; Downloads: 0 This document has many files! More... |
7. |
8. |
9. The photoproduction of N [sub] 2 in condensed ammoniaPh. Parent, F. Bournel, J. Lasne, C. Laffon, S. Lacombe, G. Strazzulla, Sandra Gardonio, S. Lizzit, 2008, published scientific conference contribution abstract Keywords: rentgenska absorpcijska spektroskopija, astrofizikalni led, sinhrotronsko sevanje Published in RUNG: 15.10.2013; Views: 6789; Downloads: 25 Link to full text |
10. |