L'obiettivo di questa tesi ਠl'applicazione della spettroscopia di fotoemissione allo studio di nanoparticelle supportate e di sistemi a bassa dimensionalità . Ad una primo periodo dedicato allo sviluppo del rivelatore e del software per un nuovo analizzatore d'energia per elettroni installato presso la linea di luce SuperESCA ad Elettra, ਠseguita una fase durante la quale ho eseguito una serie di esperimenti mirati ad esplorare le potenzialità del nuovo apparato sperimentale. Il primo risultato ottenuto riguarda la comprensione della relazione che intercorre tra le variazioni della reattività chimica del sistema Pd/Ru(0001) e il numero degli strati di Pd cresciuti in modo pseudomorfico sul substrato di rutenio. La risoluzione temporale raggiunta con la nuova strumentazione ci ha permesso di studiare processi dinamici su una scala temporale fino ad ora inaccessibile per la spettroscopia di fotoemissione dai livelli di core: in particolare abbiamo studiato la crescita del grafene ad alta temperatura sulla superficie (111) dell'iridio e la reattività chimica di nanocluster di Pt supportati su MgO. Nel primo caso abbiamo messo in evidenza come la formazione del grafene proceda attraverso la nucleazione di nano-isole di carbonio che assumono una peculiare forma di cupola. Nel secondo caso siamo riusciti a seguire sia la dinamica del processo di adsorbimento di CO, sia la reazione CO + 1/2 O2 -> CO2 sulle nanoparticelle di Pt depositate su un film ultra-sottile di ossido di magnesio. Infine, abbiamo caratterizzato la morfologia di nanoparticelle di Pd, Pt, Rh e Au cresciute su diversi substrati a base di carbonio, in particolare grafite, nanotubi a parete singola e grafene. Tra i vari risultati abbiamo compreso come l'interazione metallo-substrato dipenda dalla dimensione delle nano-particelle e abbiamo evidenziato il ruolo centrale dei difetti del substrato nei processi di nucleazione e intercalazione.
Electronic structure, morphology and chemical reactivity of nanoclusters and low-dimensional systems: fast photoemission spectroscopy studies
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2010
Abstract
L'obiettivo di questa tesi ਠl'applicazione della spettroscopia di fotoemissione allo studio di nanoparticelle supportate e di sistemi a bassa dimensionalità . Ad una primo periodo dedicato allo sviluppo del rivelatore e del software per un nuovo analizzatore d'energia per elettroni installato presso la linea di luce SuperESCA ad Elettra, ਠseguita una fase durante la quale ho eseguito una serie di esperimenti mirati ad esplorare le potenzialità del nuovo apparato sperimentale. Il primo risultato ottenuto riguarda la comprensione della relazione che intercorre tra le variazioni della reattività chimica del sistema Pd/Ru(0001) e il numero degli strati di Pd cresciuti in modo pseudomorfico sul substrato di rutenio. La risoluzione temporale raggiunta con la nuova strumentazione ci ha permesso di studiare processi dinamici su una scala temporale fino ad ora inaccessibile per la spettroscopia di fotoemissione dai livelli di core: in particolare abbiamo studiato la crescita del grafene ad alta temperatura sulla superficie (111) dell'iridio e la reattività chimica di nanocluster di Pt supportati su MgO. Nel primo caso abbiamo messo in evidenza come la formazione del grafene proceda attraverso la nucleazione di nano-isole di carbonio che assumono una peculiare forma di cupola. Nel secondo caso siamo riusciti a seguire sia la dinamica del processo di adsorbimento di CO, sia la reazione CO + 1/2 O2 -> CO2 sulle nanoparticelle di Pt depositate su un film ultra-sottile di ossido di magnesio. Infine, abbiamo caratterizzato la morfologia di nanoparticelle di Pd, Pt, Rh e Au cresciute su diversi substrati a base di carbonio, in particolare grafite, nanotubi a parete singola e grafene. Tra i vari risultati abbiamo compreso come l'interazione metallo-substrato dipenda dalla dimensione delle nano-particelle e abbiamo evidenziato il ruolo centrale dei difetti del substrato nei processi di nucleazione e intercalazione.I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14242/276029
URN:NBN:IT:UNITS-276029