1º Workshop sobre Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (WEFERX).

A técnica de Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS) tem sido amplamente utilizada por pesquisadores em diversas áreas, incluindo materiais, catálise, fotocatálise, vidros, semicondutores, filmes finos, materiais magnéticos, nanomateriais, entre outras. Seu amplo espectro de aplicações a torna uma ferramenta essencial para a caracterização avançada de superfícies em diferentes tipos de materiais, despertando grande interesse na comunidade científica. Nos últimos anos, o número de equipamentos de XPS no Brasil cresceu significativamente, e a possibilidade de realização de experimentos na linha de luz de XPS do Sirius ampliou ainda mais as oportunidades de pesquisa. No entanto, a falta de formação adequada na análise de dados XPS pode levar a um uso ineficiente do tempo dedicado à obtenção e interpretação dos espectros, limitando o potencial dessa poderosa técnica. Para garantir um aproveitamento eficiente dos dados XPS, é fundamental que os pesquisadores adquiram um domínio sólido em todas as etapas do processo, desde a coleta dos espectros até a análise detalhada dos dados. A capacitação de novos usuários contribuirá diretamente para o aumento da demanda e da utilização da linha de luz de XPS no Sirius, além de fortalecer a comunidade científica brasileira nessa área. A relevância do XPS na pesquisa nacional pode ser observada nos dados da Web of Science, que indicam que, nos últimos cinco anos, pesquisadores brasileiros publicaram 1.165 artigos que mencionam a técnica de XPS, acumulando aproximadamente 11.600 citações. Esse volume expressivo de publicações reforça a importância da formação contínua de especialistas, garantindo a correta aplicação e interpretação dos dados obtidos. A realização do 1º Workshop sobre Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios - X (WEFERX) representa uma oportunidade única para fortalecer a comunidade de XPS no Brasil, promovendo a capacitação técnica para pesquisadores iniciantes e avançados e a troca de conhecimento entre pesquisadores de diferentes regiões e áreas do conhecimento.

O 1º WEFERX 2025 abrangerá tanto a técnica clássica de Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS) quanto a NAP-XPS (Near-Ambient Pressure XPS).

O que são as técnicas de XPS e NAP-XPS?

A Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS) e sua variante avançada, a NAP-XPS (Near-Ambient Pressure XPS), compartilham o mesmo princípio físico fundamental: a emissão de elétrons de níveis profundos (core levels) de átomos presentes na superfície de um material quando irradiados por raios-X. Ambas as técnicas fornecem informações detalhadas sobre a composição química, os estados de oxidação e o ambiente eletrônico dos elementos presentes, sendo extremamente sensíveis à superfície (com profundidade de análise da ordem de poucos nanômetros).

A principal diferença entre elas está nas condições de pressão e ambiente de análise. Enquanto a XPS tradicional é realizada sob ultra-alto vácuo (UHV), e a NAP-XPS opera em pressões elevadas, que podem chegar a alguns mbar, permitindo a presença de gases reativos, umidade, ou até mesmo vapores de líquidos no ambiente de análise. Essa capacidade faz com que a NAP-XPS seja especialmente útil para investigar materiais em condições próximas às reais de operação, como em processos de catálise heterogênea, reação gás-sólido, corrosão e eletroquímica.

Do ponto de vista instrumental, a NAP-XPS exige modificações técnicas importantes em relação à XPS convencional, como sistemas de diferencial de vácuo, micro-orifícios e analisadores adaptados para coletar elétrons em meio gasoso, sem perda significativa de resolução ou intensidade.

Assim, enquanto a XPS convencional continua sendo uma ferramenta essencial para a caracterização de materiais em ambiente limpo e controlado, a NAP-XPS amplia as fronteiras da espectroscopia de fotoelétrons, tornando possível estudar materiais em operando, em situações que simulam mais fielmente suas aplicações tecnológicas reais.

Aplicações na Ciência dos Materiais

O XPS é uma ferramenta poderosa para:

• Determinar quais elementos estão presentes na superfície e em que proporções;
  
• Avaliar o estado de oxidação e a ligação química dos elementos;
  
• Investigar interfaces, contaminações e camadas finas;
  
• Acompanhar processos como dopagem, funcionalização superficial e formação de óxidos ou filmes catalíticos.
  

A técnica é fundamental para áreas como catálise heterogênea, eletrônica, ciência de polímeros, engenharia de superfícies e materiais avançados, entre outras.

Por que estudar XPS?

Entender a composição e as propriedades químicas da superfície de um material é essencial para otimizar seu desempenho em diversas aplicações tecnológicas. O XPS oferece informações quantitativas, sensíveis e específicas, sendo uma técnica indispensável na caracterização de materiais modernos em escala nanométrica.

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Comitê Organizacional do 1º WEFERX 2025

Prof. Dr. Renato Vitalino Gonçalves – IFSC/USP

Prof. Dr. Valmor R. Mastelaro – IFSC/USP

Prof. Dr. Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza – IQSC/USP

Prof. Dr. Fabio Henrique Barros de Lima – IQSC/USP

Prof. Dr. Paulo Noronha Lisboa Filho – UNESP