Site-Selective High-Resolution X-ray Absorption Spectroscopy and High-Resolution X-ray Emission Spectroscopy of Cobalt Nanoparticles
Notice bibliographique
Résumé
The special (macroscopic) properties of nanoparticles are mainly due to their large surface-to-volume ratio. Thus, the separate characterization of geometric and electronic properties of surface and bulk would be favorable for a better understanding of the properties of nanoparticles. Because of the chemical sensitivity of X-ray fluorescence lines, in particular those involving higher lying electronic states, high-resolution fluorescence-detected X-ray absorption spectra (HRFD-XAS) offer these opportunities. In this study, three types of wet-chemically synthesized Co nanoparticles, ∼6 nm in diameter with varying thicknesses of a protective shell, were investigated at the ID26 beamline of the European Synchrotron Radiation Facility. HRFD-XAS spectra at the Co K-edge, that is, X-ray absorption near-edge structure (HRFD-XANES) and extended X-ray absorption fine structure (HRFD-EXAFS) spectra, were recorded via detection of the Kβ1,3 fluorescence at specific energies. As these spectra are only partly site-selective due to a strong overlap of the emission lines, a numerical procedure was applied based on a least-squares fitting procedure, realized by singular value decomposition. The detailed analysis of the obtained site-selective spectra, regarding chemical composition and crystallographic phase, using measured and simulated FEFF9-based reference spectra, showed that the metallic core had mainly hexagonal close-packed structure with lattice constants matching bulk Co; the spectra for the shell could be satisfactorily fitted by a mixture of CoO and CoCO3; however, with an obvious need for at least a third compound. To obtain additional information about ligands attached to Co, valence-to-core X-ray emission spectra (VTC-XES) using the Kβ2,5 and the satellite structure Kβ″ and VTC-XANES spectra thereof were also recorded, by which the former results are confirmed. Further on, FEFF simulations indicate that a Co-N compound is a very likely candidate for the third component. The presented results clearly show that VTC-XES and HRFD-XAS are suitable tools for the detailed specification of the core and the surface of nanoparticles, in particular upon realizing "real" site-selectivity for XANES and EXAFS with a general strategy applicable to a wide range of systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».