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Exploring the Depths of Corrosion: A Novel GE-XANES Technique for Investigating Compositionally Complex Alloys

  • In this study, we propose the use of nondestructive, depth-resolved, element-specific characterization using grazing exit X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (GE-XANES) to investigate the corrosion process in compositionally complex alloys (CCAs). By combining grazing exit X-ray fluorescence spectroscopy (GE-XRF) geometry and a pnCCD detector, we provide a scanning-free, nondestructive, depth-resolved analysis in a sub-micrometer depth range, which is especially relevant for layered materials, such as corroded CCAs. Our setup allows for spatial and energy-resolved measurements and directly extracts the desired fluorescence line, free from scattering events and other overlapping lines. We demonstrate the potential of our approach on a compositionally complex CrCoNi alloy and a layered reference sample with known composition and specific layer thickness. Our findings indicate that this new GE-XANES approach has exciting opportunities for studying surface catalysis andIn this study, we propose the use of nondestructive, depth-resolved, element-specific characterization using grazing exit X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (GE-XANES) to investigate the corrosion process in compositionally complex alloys (CCAs). By combining grazing exit X-ray fluorescence spectroscopy (GE-XRF) geometry and a pnCCD detector, we provide a scanning-free, nondestructive, depth-resolved analysis in a sub-micrometer depth range, which is especially relevant for layered materials, such as corroded CCAs. Our setup allows for spatial and energy-resolved measurements and directly extracts the desired fluorescence line, free from scattering events and other overlapping lines. We demonstrate the potential of our approach on a compositionally complex CrCoNi alloy and a layered reference sample with known composition and specific layer thickness. Our findings indicate that this new GE-XANES approach has exciting opportunities for studying surface catalysis and corrosion processes in real-world materials.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Cafer Tufan CakirORCiD, T. Piotrowiak, Uwe Reinholz, A. Ludwig, Franziska EmmerlingORCiD, C. Streli, Ana de Oliveira Guilherme BuzanichORCiD, Martin RadtkeORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Analytical Chemistry
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Verlag:ACS Publications
Jahrgang/Band:95
Erste Seite:4810
Letzte Seite:4818
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Compositional complex alloys; Corrosion; Degradation mechanisms; Depth resolved XANES; Grazin exit XANES
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.1021/acs.analchem.3c00404
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:03.07.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:03.07.2023
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