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EPR测试常见问题解答

2022-11-04 15:46 作者:sousepad材料检测  | 我要投稿

        在做EPR测试时,发现还有一些同学对电子顺磁共振谱(EPR/ESR)只是有一个简单的了解,但是对于其原理等还有很多地方不是很明白,铄思百检测小编辑进行整理了相关问题解答汇总,希望对同学们有帮助!

        首先让我们先了解一下原理:

        电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance,EPR)是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术,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。对自由基而言,轨道磁矩几乎不起作用,总磁矩的绝大部分(99%以上)的贡献来自电子自旋,所以电子顺磁共振亦称“电子自旋共振”(ESR)。

        自由基通常指一个分子或分子的一部分,由于正常的化学键被破坏而产生了一个不配对的电子——自由基,物质就具有顺磁性。顺磁共振波谱仪就是基于这一原理设计的,将样品放入一个强度固定的磁场,在磁场中通过一个临界的固定频率微波,测得自由基的数目,因自由基可以共振,它们交替地吸收并发射电磁能,当磁场发生微小变化时,都将改变微波的频率,以顺磁共振吸收谱线的峰形展示其强度(共振峰面积),据此可计算出自由基的浓度,常以10^-18/克样(每克样品中自由电子的数目)为单位表示。

EPR测试相关问题的回答:

①epr测试需要光照吗

        EPR测定光催化自由基 做对比实验时候,需要光照。

②为什么用EPR测定光催化中的自由基要加入捕获剂DMPO,DMPO起什么作用?

        因为很多氧化性很强的自由基,比如羟基、超氧、碳中心自由基等,它们化学性质都非常活泼, 所以同一时刻的寿命会非常短,因此在体系中,自由基的量肯定无法维持在一个较高的浓度,有一些文献报道的直接测试瞬时的自由基的信号,是以如双氧水与重铬酸等反应,产生羟基自由基,那么在这种情况下,是能保持一个流动性的平衡浓度,可以持续测到羟基自由基的信号。分钟量级的时间检测限,根本测不到它们的信号。为了实现检测,人们找到了一种自旋捕获剂的化学分子,它们会与这些寿命短的自由基结合,生成一种寿命较长的自旋加合物 (spin adduct),加合物的寿命通常在 10 分钟到 2 小时不等。

        捕获了之后,以DMPO为例,捕获羟基自由基后的加合物DMPO-OH的寿命也仅有约3-4min,那么在这3-4min内羟基自由基还在源源不断产生,因此这肯定是个累积浓度,如果你的扫描时间够长的话,应该看到OH自由基的信号的峰是越来越高的(相对)。另一个呢是顺磁本身不是定量工具,因此以顺磁来定浓度本身就有误差,更大的是作为一个定性工具来使用。用EPR是最直观的看到自由基的形式,因为未成对电子存在自旋,最好的方式是EPR谱图表征,EPR是最直观的看到未成对电子的手段,

③实验室常检自由基的捕获剂选择及溶剂选择


EPR和NMR有什么不同?

EPR和NMR都属磁共振谱,主要的区别:

EPR和NMR是分别研究电子磁矩和核磁矩在外磁场中重新取向所需的能量。

EPR的共振频率在微波波段,NMR共振频率在射频波段。

EPR的灵敏度比NMR的灵敏度高,EPR检出所需自由基的绝对浓度约在10-8M的数量级。

EPR和NMR仪器结构上的差别,前者是恒定频率,采取扫场法,后者还可以恒定磁场,采取扫频法。

        以上就是铄思百检测小编进行的相关整理了,希望能帮到您。

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