Combinando espectroscopía in situ de fotoelectrón y absorción de rayos X con microscopía in situ de electrón de barrido

El próximo viernes 26 de noviembre de 2021 a las 12h el investigador J. J. Velasco-Vélez de la Fritz-Haber-Institute of the Max-Planck-Society (Berlín), dará una conferencia titulada "Combinando espectroscopía in situ de fotoelectrón y absorción de rayos X con microscopía in situ de electrón de barrido, un ejemplo: La reducción electrocatalítica del CO2 en cátodos de cobre.". Tendrá lugar en el Aula B02 (Sección de Biología) de la Facultad de Ciencias.

La conversión y almacenamiento de la energía producida por fuentes renovables en energía electroquímica (electrocatálisis, baterías, super-condesadores…) juega un papel crucial en la solución de los desafíos energéticos globales. Sin embargo, las reacciones que tienen lugar sobre una interfaz sólido/líquido electrificada están muy lejos de ser totalmente entendidas. Esto es en parte debido a la falta de técnicas capaces de revelar la estructura electrónica de un material durante las reacciones, por ejemplo en presencia de liquidos y potencial aplicado.

Las espectroscopías de absorción de rayos X y fotoelectrón son dos técnicas poderosas que proporcionan una asignación inequívoca de las especies químicas, su estructura electrónica y en el caso de la espectroscopía de fotoelectrones con un perfil de profundidad junto con los potenciales que los átomos experimentan dependiendo al potencial aplicado (estructura de la doble capa eléctrica). Sin embargo, estás técnicas de espectroscopía (especialmente en el caso de rayos X blandos y con fotoelectrones) son difícilmente compatibles con entornos líquidos ya que requieren en su mayoría de ultra alto vacío para su funcionamiento. En esta charla presentaré algunos de los avances que he desorrollado para hacer posible estas medidas en presencia de líquidos y con potencial aplicado. El funcionamiento de estas técnicas será ilustrado con la reducción electrocatalítica de CO2 en valiosos hidrocarburos y alcoholes usando electrodos de cobre. Lo cambios en la estructura electronica observados por espectroscopía in situ de fotoelectrón y absorción son comparados con microspía in situ de electrones. Combinando estas dos técnicas, es posible asignar el cambio observado en la morfología del electrocatalizador con los cambios observados en la estructura electrónica debido al potencial aplicado, que en último termino determinan las barreras de disociación del CO2 y el comportamiento electrocatalítico del cobre.