TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - On developments of continuum source atomic and molecular absorption spectrometry N2 - Der Bunsen-Kirchhoff-Preis 2022 wurde am 23.06.2022 anlässlich der analytica conference in München an Dr. Carlos Abad verliehen - in Anerkennung seiner exzellenten Entwicklungen im Bereich der continuum source atomic absorption spectrometry (CS-AAS). Dr. Carlos Abad ist ein herausragender Experte auf dem Gebiet der Atom- und molekularen Absorptionsspektrometrie. insbesondere trug er maßgeblich zur substanziellen Weiterentwicklung von Echelle-Spektrometern für die CS-AAS bei. So gelang es, einen quantitativen Zugang zu Elementen wie Bor, Chlor, Fluor und Schwefel, mittels AAS zu erreichen. Erstmals demonstriert Dr. Carlos Abad am Beispiel eines Zr-Modifier, dass durch die Zeitauflösung der eingesetzten Echelle-Systeme mechanistische Untersuchungen zur Wirkung des Modifiers im Graphitrohrofen möglich sind. Besonders hervorzuheben sind seine Arbeiten zum Einsatz der CS-AAS für die Analyse von Isotopen, die eine Genauigkeit aufweist, welche an die der Multikollektor-induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (MC-ICP-MS) heranreicht. Damit ergeben sich völlig neue Einsatzmöglichkeiten für technologisch hochrelevante Applikationen, wie z.B. die Untersuchung der Alterung von Lithium-Batterien oder die Lithium-Analyse in Blutserum. T2 - Analytica Conference: Bunsen-Kirchhoff-Preis 2022 der Deutsche Arbeitskreis für Analytische Spektroskopie (DAAS) CY - Munich, Germany DA - 23.06.2022 KW - Isotopes KW - Fluorine KW - Halogens KW - Non-metals KW - HR-CS-MAS KW - HR-CS-AAS KW - Bunsen-Kirchhoff-Preis KW - Continuum source atomic absorption spectrometry KW - Zr-Modifier KW - Graphite furnace KW - Lithium PY - 2022 AN - OPUS4-56500 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Advances and Applications of Molecular Absorption Spectrometry: from Non-Metals to Isotope Analysis N2 - The present work covers two main aspects of high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS), an analytical technique for elemental trace analysis. First, a comprehensive mechanistic study of molecule formation in graphite furnaces is presented, which is a key step into the recovery of analytical signals. For this, the molecule formation of CaF was studied, which is used for the indirect analytical determination of fluorine in HR-CS-GFMAS. A zirconium coating catalyzes the CaF formation, and its structure was investigated. The kinetics of this reaction was established by monitoring its molecular spectrum at different atomisation temperatures. An Arrhenius plot showed a pseudo-first order reaction with respect to fluorine (n = 1). An intermediate state was isolated, and its structure was elucidated by spectroscopic methods: scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray absorption spectroscopy (XANES and EXAFS), and Raman microspectroscopy. Here a mechanism is proposed, where ZrO2 works as a heterogeneous catalyst: after a pyrolytic step, an intermediate state of ZrO(OCaF) is activated, and at higher temperatures, CaF(g) is released from the zirconium-coated graphite surface. Second, analytical methods were developed by using HR-CS-MAS as detector for non-metals and isotope analysis. Therefore, the determination of organic absorbable chlorine in water, the quantification of fluorine in consume care products with declared perfluorinated ingredients, and the determination of sulfur content in crude oils were investigated. Finally, the high resolution of the instrumentation allows to measure isotopic shifts with high precision in some observed molecular spectra. Consequently, the molecular spectra of enriched isotopes of boron and magnesium were investigated, establishing so the potential of HR-CS-MAS for the accurate and precise determination of isotopic amount ratios. Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit zwei zentralen Aspekten der High-Resolution-Continuum-Source-Molekülabsorptionsspektrometrie mit Graphitrohrtechnik (HR-CS-GFMAS), einer Analysetechnik für elementare Spurenanalyse. Der erste Teil der Arbeit umfasst eine mechanistische Studie zur Molekülbildung auf Graphitoberflächen. Dies ist ein wichtiger Schritt, um analytische Signale zu entdecken. Dazu wurde die Molekülbildung von CaF analysiert, welches für die indirekte, analytische Bestimmung von Fluor in HR-CS-GFMAS genutzt wird. Die CaF Bildung wurde mittels einer Beschichtung aus Zirconium katalysiert und deren Struktur analysiert. Die Kinetik dieser Reaktion wurde durch Beobachtung des jeweiligen Molekülspektrums bei verschiedenen Atomisierungstemperaturen beobachtet. Ein Arrheniusplot zeigte für Fluor (n = 1) eine Reaktion Pseudo-erster Ordnung. Ein Übergangszustand wurde über die mit Zirconium überzogene Grafitoberfläche isoliert und seine Struktur mittels spektroskopischer Methoden Energiedispersive Rasterelektronenmikroskopie / Röntgenspektroskopie (REM-EDX), Röntgenphoto¬elektronenspektroskopie (XPS), Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) und Raman Spektroskopie untersucht. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Mechanismus vorgeschlagen, bei dem ZrO2 als heterogener Katalysator fungiert; in Folge einer Pyrolysestufe wird ein Übergangszustand des ZrO(OCaF) aktiviert, welcher bei höheren Temperaturen CaF(g) an der Zirconium-Graphitoberfläche freisetzt. Im zweiten Teil der Arbeit werden Analysemethoden entwickelt, in dem HR-CS-MAS als Detektor für Nichtmetalle und Isotopanalyse angewandt wird. Hierfür wurde organisch gebundenes Chlor im Wasser bestimmt, der Fluorgehalt in Pflegeprodukten mit perfluorierten Inhaltsstoffen quantifiziert und der Schwefelgehalt in Erdöl untersucht. Weiterhin ermöglicht die hohe Auflösung der Messgeräte eine präzise Bestimmung der Isotopenverschiebung einiger untersuchter Molekülspektren. Daher wurden die Molekülspektren angereicherter Bor- und Magnesiumisotope untersucht. Auf diese Weise wurde das Potential von HR-CS-MAS für die akkurate und präzise Bestimmung von Isotop-Mengenverhältnissen nachgewiesen. KW - Isotope analysis KW - Non-metals analysis KW - Molecular absorption spectrometry KW - Boron KW - Fluorine KW - Graphite furnace KW - HR-CS-MAS KW - Applied optical spectroscopy PY - 2019 UR - https://hu-berlin.hosted.exlibrisgroup.com/permalink/f/jl2ii5/HUB_UB_ALMA_DS21669801300002882 SP - X EP - 118 CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-49891 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -