SPETTROSCOPIE DI SUPERFICIE CON LABORATORIO - (9 CFU)

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Prof. R. Zanoni, Edificio V. Caglioti, V° piano stanza 9 con seminari dei prof. S. Stranges e A.G. Marrani A.A. 2013-14

Generalità sulle spettroscopie di assorbimento, emissione e fotoemissione. • Breve introduzione alla struttura elettronica e geometrica della superficie di un solido regolare. Reazioni di fisisorbimento e chemisorbimento. • Condizioni sperimentali per misure da superfici: preparazione di una superficie ordinata in ultra alto vuoto, esposizioni controllate a gas, deposizioni controllate di specie molecolari e metalli in vuoto. • Elementi di spettroscopie di fotoemissione tradizionale (XPS, UPS, Auger) e con radiazione di sincrotrone. Principi fisici, osservabili fisiche, aspetti teorici, apparati sperimentali. • • • Applicazione delle spettroscopie di fotoemissione a sistemi molecolari isolati: fotoemissione in fase gassosa, generalità. Applicazioni allo studio di CO, N 2 , O 2 e H 2 O. • Studio dell’interazione superficie-molecola (fisisorbimento, chemisorbimento) e di reazioni superficiali controllate. Esempi di letteratura: benzene, toluene, metanolo, etanolo su Si(100) e Si(111). Generalità sulla radiazione di sincrotrone e sue applicazioni chimiche SpettroMICROscopia di fotoemissione con sincrotrone ed esempi di studi.

ESERCITAZIONI di LABORATORIO

XPS da solidi: superfici pulite e reagite • Caratterizzazione XPS di superfici di Si(100) idrogenate per via umida. Formazione di un monostrato di molecole (vinilferrocene) e misura delle superfici reagite con XPS (sorgente monocromatizzata Al • K α ).

Caratterizzazione XPS di campioni di titania nano strutturata sensibilizzata per celle solari di tipo DSSC con complessi di rutenio (N719) • Analisi dati: ricostruzione teorica del segnale XPS e suoi principi. Utilizzo di programmi di analisi dati su PC per l’ottenimento di energie di legame e rapporti quantitativi XPS.

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TESTI:

Lucidi del corso, capitoli di testi specialistici introduttivi (“Basic Principles of Photoelectron Spectroscopy”, A.F. Orchard; “Electron Spectroscopy for Chemical Analysis”, B.D: Ratner e D.G. Castner) ed articoli di ricerca, che verranno forniti agli studenti. Dispense di esercitazioni del dr. A.G. Marrani.