順磁小課堂（第五期）

作為波譜學(xué)的重要分支，電子自旋的直接表征工具，電子順磁共振波譜學(xué)具有不可替代的重要作用。部分初學(xué)者常面臨基本原理不清、譜圖解析困難、儀器操作不熟練等問(wèn)題。

為幫助大家更好地運用電子順磁共振波譜技術(shù)，國儀量子攜手清華大學(xué)磁共振實(shí)驗室推出“順磁小課堂"欄目，一一解答大家在學(xué)習、實(shí)驗中遇到的問(wèn)題。

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我們將邀請專(zhuān)業(yè)人員為您解答！

多選題：下列選項屬于EPR技術(shù)特色的是（）？

A. 原位無(wú)損 B. 靈敏度高 C. 選擇性高

答：ABC

原位體現在①樣品可不進(jìn)行分離；②EPR測試時(shí)可同時(shí)進(jìn)行光照，變溫等原位反應。

無(wú)損體現在①X-波段EPR（v=10 GHz）測試所用的能量約

10^-5eV（E=hv≈6.6260715×10^-24J≈4×10^-5eV，1eV=1.6×10^-19J），遠小于化學(xué)鍵的單鍵鍵能（～eV），因此不會(huì )破壞化合物結構；②樣品測試結束后可回收；③活體樣品也能直接測試。

靈敏度高體現在：理論上EPR比NMR靈敏高約三個(gè)數量級。一般商用X波段譜儀可以探測的最少自旋數目約10⁹個(gè)（即10^-14M）。

選擇性高體現在EPR只能檢測具有未成對電子的物質(zhì)。

判斷題：一氧化氮是EPR的研究對象嗎？

A. 是 B. 否

答：A

一氧化氮是分子軌道中含有一個(gè)未成對電子的順磁性物質(zhì)，是EPR的研究對象。

EPR領(lǐng)域，NO的檢測方法有：

1.鐵鹽絡(luò )合捕獲NO較為常用的鐵鹽：Fe(MGD)₂，反應機理是NO與鐵鹽之間的很強絡(luò )合作用。

(MGD)₂-Fe²⁺-NO 復合物EPR 圖譜（常溫）

2.血紅蛋白捕獲NO

一氧化氮與血紅蛋白的結合速率常數非常高,而且能夠得到有特征的ESR波譜。

3.捕獲超氧陰離子自由基間接檢測NO

利用一氧化氮自由基可以與超氧陰離子自由基迅速結合生成過(guò)氧亞硝基的特點(diǎn)，用DMPO捕獲體系產(chǎn)生的超氧陰離子自由基，當體系產(chǎn)生一氧化氮自由基時(shí)，捕捉的超氧陰離子自由基就會(huì )減少，間接的測量體系產(chǎn)生一氧化氮自由基的量和研究體系產(chǎn)生一氧化氮自由基的機理。

參考文獻：

盧景雰，現代電子順磁共振波譜學(xué)及其應用.

秦九紅.一氧化氮自由基的檢測[J].信陽(yáng)農業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報,2011,21(03):129-131.

多選題：下圖為國儀量子EPR-200M譜儀測得的二萘嵌苯的EPR譜圖，要提高測試分辨率，可減小下列哪個(gè)測試參數（）加以?xún)?yōu)化？

A. 掃場(chǎng)寬度 B. 調制幅度 C. 放大倍數 D. 時(shí)間常數

答：ABD

A 掃場(chǎng)寬度。掃描時(shí)間或掃描點(diǎn)數一定時(shí)，掃描寬度越小，譜圖越精細，分辨率越高。 

B 調制幅度。高分辨率測試時(shí)，調制幅度要小于等于樣品最窄線(xiàn)寬的十分之一。否則調制幅度過(guò)大會(huì )造成譜線(xiàn)展寬失真，導致分辨率降低。 

C 放大倍數。減?。ǚ糯螅┓糯蟊稊禃?huì )同時(shí)減?。ǚ糯螅┬盘柡驮肼?，不能提高測試分辨率。 

D 時(shí)間常數。時(shí)間常數越大，噪聲越小，但如果選擇的時(shí)間常數相對于掃描時(shí)間過(guò)大，信號可能會(huì )被濾除，從而導致分辨率降低。