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EPR不同图谱的分析

2023-07-08 17:18 作者:sousepad材料检测  | 我要投稿

        在做电子顺磁共振(EPR)测试时,武汉铄思百检测平台工作人员在与很多同学沟通中了解到,好多同学对EPR谱图怎么分析感到迷茫,针对此,武汉铄思百检测平台团队组织相关同事对网上海量知识进行整理,希望可以帮助到科研圈的伙伴们;

        电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance,简称EPR),亦称“电子自旋共振” (ESR),是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术,是研究化合物或矿物中不成对电子状态的重要工具。可用于从定性和定量方面检测物质原子或分子中所含的不配对电子,并探索其周围环境的结构特性。

EPR谱图的介绍

1、EPR谱图的组成

EPR谱图由横纵坐标组成(如图1所示),其中,横坐标有2种表达方式,磁场强度和g因子。

磁场强度常见的单位有毫特斯拉(mT)和高斯(G),两者换算关系是1mT = 10G。g因子是无量纲单位,又称顺磁物质的指纹,常用于空位/过渡金属离子价态。纵坐标是信号强度(Intensity),是任意单位,常用a.u.表示。

图一、纳米氧化铜的Cu空位谱图

2、EPR谱图的线型、线宽和g因子

2.1 线型

如图2所示,EPR的线型分为洛伦兹(上半部分)和高斯(下半部分)两种,洛伦兹曲线拐角处呈现一定的弧度,高斯曲线拐角处呈现类似直角90°。

2.2 线宽

如图3所示,一个峰的最高点与最低点之间的距离记作∆H或∆B,两者之间相差的距离就是谱图的线宽,单位一般是高斯(G)或mT。

2.3 g因子

如图4所示,单峰的g因子是峰与峰的中心点对应的磁场,双峰的g因子是两峰中心处对应的磁场,对称的多峰的g因子是中心峰的中心对应的磁场。

EPR谱图的简单分析

本篇主要介绍了几个常见的自由基和空位的谱图分析,如羟基、超氧自由基、单线态氧和O、N、S空位的谱图。

自由基的谱图主要看峰的个数和比例,空位主要看g因子的值。

1、羟基自由基(OH)

如图5所示,羟基自由基简称OH,有4个峰,从左往右,峰的比例依次是1:2:2:1。

图5、羟基自由基谱图

2、超氧自由基(OO)

如图6所示,超氧自由基简称OO,有6个峰,从左往右,4大两小(1,2,4,6位置的峰强度是差不多等高的,3和5位置的峰强度低些)。

图6:超氧自由基的谱图

3、单线态氧(1O2)

如图7所示左边,单线态氧简称1O2,有3个峰,从左往右,3个等高,1:1:1。有时,如图7所示右边,由于溶液受阻,最后一个峰会比前2个低些。

图7:单线态氧的谱图

4、空位

如图8所示,空位主要看g因子的值,常见的O空位是2.003左右,S空位是2.004左右,N空位是2.005左右。

以上就是关于EPR的相关小知识,希望可以帮到有需要的小伙伴,铄思百平台提供各类科研测试服务,期待您的联系。

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