SPETTROSCOPIE DI SUPERFICIE CON LABORATORIO - (9 CFU) Prof. R. Zanoni, Edificio V. Caglioti, V° piano stanza 9 con seminari del dr. A.G. Marrani e del dr. A. Motta • 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. Analisi (semi)quantitativa XPS. • Applicazione delle spettroscopie di fotoemissione a sistemi molecolari isolati: fotoemissione in fase gassosa, generalità. Applicazioni allo studio di H2, N2, O2, CO, NO, F2, Cl2, Br2, I2, ICl, IBr, HF, HCl, HBr, HI. Molecole poliatomiche (cenni). • Studio dell’interazione superficie-molecola (fisisorbimento, chemisorbimento) e di reazioni superficiali controllate. Esempi di letteratura: CO su superfici metalliche; metanolo ed etanolo su Si(100) e Si(111); ferroceni sostituiti su Si(100); corrosione da leghe Fe-Zn; vanadati per applicazioni elettrochimiche; liquidi ionici; perovskiti; cluster bimetallici e XPS ad alta pressione; XPS da soluzioni. • Generalità sulla radiazione di sincrotrone e sue applicazioni chimiche. • SpettroMICROscopia di fotoemissione con sincrotrone ed esempi di studi. ESERCITAZIONI di LABORATORIO (Le esercitazioni possono cambiare di anno in anno) 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 Kα). • Preparazione di superfici di Cu policristallino. Formazione di monostrati adesi per reazione con molecole solforate (acetammidetiofenolo) e misura XPS (Mgkα). • 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. • 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.

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.