Tandem X-ray absorption spectroscopy and scattering for in situ time-resolved monitoring of gold nanoparticle mechanosynthesis

  • Current time-resolved in situ approaches limit the scope of mechanochemical investigations possible. Here we develop a new, general approach to simultaneously follow the evolution of bulk atomic and electronic structure during a mechanochemical synthesis. This is achieved by coupling two complementary synchrotron-based X-ray methods: X-ray absorption spectroscopy (XAS) and X-ray diffraction. We apply this method to investigate the bottom-up mechanosynthesis of technologically important Au micro and nanoparticles in the presence of three different reducing agents, hydroquinone, sodium citrate, and NaBH4. Moreover, we show how XAS offers new insight into the early stage generation of growth species (e.g. monomers and clusters), which lead to the subsequent formation of nanoparticles. These processes are beyond the detection capabilities of diffraction methods. This combined X-ray approach paves the way to new directions in mechanochemical research of advanced electronic materials.

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Autor*innen:Paulo de Olivera, Adam MichalchukORCiD, Ana de Oliveira Guilherme BuzanichORCiD, Ralf BienertORCiD, R. Torresi, P. Camargo, Franziska EmmerlingORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ChemComm
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Verlag:Royal Society of Chemistry
Jahrgang/Band:56
Erste Seite:10329
Letzte Seite:10332
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Mechanochemistry; Nano particles; X-ray diffraction; XANES
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
DOI:10.1039/d0cc03862h
ISSN:1364-548X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:07.12.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:07.12.2020
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