YYVIP易游【百科】一文读懂电子顺磁共振波谱仪的应用价值

　　YYVIP易游·(中国有限公司)官方网站电子顺磁共振波谱仪用于检测含有未成对电子的物质，是进行物质组成和结构分析的强有力工具，该产品功能综合，适用于通用的连续波和脉冲EPR测量，实验场景多样化，满足光照、低温、转角等实验需求，不限脉冲个数，适用于极多脉冲的动力学去耦技术，在环境科学、生物医疗、化学领域、工业领域中具有重要应用价值。

　　一、电子顺磁共振波谱仪研究的对象电子顺磁共振波谱仪是一种磁共振光谱，用于检测未配对(或“自由”)电子。电子顺磁共振波谱仪的物理原理与核磁共振相似，但电子顺磁共振波谱仪测量的是未配对的电子，而不是质子或其它核自旋。电子顺磁共振波谱仪主要检测自由基、晶格缺陷、过渡金属与稀土金属离子和三重态分子。

　　二、电子顺磁共振波谱仪仪器的组成及原理电子顺磁共振波谱仪主要由微波桥、电磁铁、谐振腔、微波桥供电箱和磁铁供电箱组成。微波桥是提供合适频率的电磁波，电磁铁是提供磁场，样品放在谐振腔中。原理：样品中的电子在外磁场中只有两种取向：一个取向与磁场方向(H)平行，对应于低能级，能量为-1/2 gH；另外一个取向与磁场方向(H)反平行，对应于高能级，能量为+1/2 gH，两能级之间的能量差为gH。

　　三、电子顺磁共振波谱仪能做的测试项目电子顺磁共振波谱仪可以测持久性自由基、瞬时性自由基、空位、缺陷、过渡金属价态，可以做室温，变温，原位(空气、氧气、氮气等)。其中，瞬时性自由基需要用到捕获实验，需要加对应的捕获剂进行捕获实验，因这类自由基寿命较短。持久性自由基、空位、缺陷和价态都直接测试的样品(粉末或薄膜)。

　　四、电子顺磁共振波谱仪对样品的要求1、粉末样品提供20 mg左右2、块体样品需要2个方向控制在3 mm以内，另外一个方向可以长些，因样品是装在石英管里，内径是3和4 mm3、液体样品提供2 mL五、电子顺磁共振波谱仪测试的注意事项1、在测超氧自由基，液体样品中溶剂是水，一定要提前告知下，因超氧遇水会氧化成羟基。2、强磁样品，一定要提前和项目经理确认，磁性样品在调谐和测试时干扰很大。3、各向异性的材料，请标明测试面和测试方向。

　　EPR200-Plus是一款专业用于检测和分析含有未成对电子物质的X波段连续波电子顺磁共振波谱仪。其主要功能是能快速、准确地检测和分析样品中的自由基、过渡金属离子等顺磁性物质，从中获取样品的电子结构和电子动态过程等信息。其特点在于兼具高灵敏度和高信噪比，实验场景多样化，可搭载全温区的变温控制系统，支持原位光照、原位转角、原位电解等原位测试需求。在应用方向上，该分析设备广泛应用于化学、生物学、材料科学等领域，尤其在研究自由基、金属蛋白、催化剂等方面具有重要作用，为相关领域的研究提供了有力的技术支持。

　　兼具高信噪比和高灵敏度，具备优良的微波技术，更宽的磁场范围，精确的场控技术和低噪声信号采集技术。

　　除基础的原位光照、原位转角外，EPR200-Plus还适配多种原位样品池，如扁平池、原位电解池、流通池、组织池等，满足多种原位测试实验需求。

　　除常见的液氮变温系统外，EPR200-Plus可适配液氦低温系统（低至3.2 K or 4.4 K可选）和高温系统（高达800 K），从超低温至高温，提供精准控温解决方案。

　　可选内置Mn标，精确进行相对定量EPR计算；具备未成对电子自旋绝对定量功能，无需使用参考样品或标准样品，即可快速获取测试样品中未成对电子的自旋数目，准确性误差不高于10%。

　　基于Windows系统的自动化软件，支持自动调谐、自动转角等功能。支持一维、二维扫描模式，测试与数据处理可同时进行，内含自由基捕获数据库，具有自旋拟合功能（包含溶液谱和粉末谱拟合）和谱图模拟功能，满足各种测试需求。

　　有机化学、电化学、配位化学中的反应机理探索、自由基中间体监测、药物研发辅助、配位化合物结构解析、有机合成分析等

　　高级氧化法、光催化、大气污染监测、污水处理、土壤修复、重金属污染追踪、环境持久性自由基等

　　涂料老化研究、钻石陷阱鉴定、烟草滤嘴过滤功效、石油化工品质监控、阻聚剂余量检测、化妆品自由基防护系数等

　　通过对化石、岩石、珊瑚、石英、土壤进行EPR分析，实现第四纪年（几千年到百万年）定年

　　对于过渡金属离子(包括铁族、钯族、铂族离子，它们依次具有未充满的3d、4d、5d壳层)和稀土金属离子(具有未充满的4f壳层)，由于其原子轨道中具有单电子，因此可用EPR对这些顺磁性金属离子进行检测，从而获得价态与结构信息。对于过渡金属离子，其通常具有多个态，自旋态具有高低自旋之分。双模腔中的平行模式可对整数自旋体系进行检测。

　　自由基是指化合物分子在光热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有未成对电子的原子或基团。对于较稳定的自由基，EPR可直接、快速地对其检测。对于寿命很短的自由基，则可通过自旋捕获的方法来进行检测。如光催化过程产生的羟基自由基、超氧自由基、单线态氧等。

　　二萘嵌苯的EPR信号（该样品有丰富的超精细分裂结构，常作为测量仪器分辨率的标准样品）

　　空位是固体结构化学或材料学中的概念，指的是晶格格位无应有原子的结构。常见的空位有氧空位、碳空位、氨空位、空位等。

　　温度变化直接影响电子自旋的状态和动力学行为，因此控温技术对EPR研究至关重要。

　　从超低温到高温，不同的温度区间能够揭示不同的物理、化学和生物过程，为研究者提供了深入理解物质性质和反应机制的窗口。

　　原位光照系统，有效助力光催化领域的EPR应用研究。系统灵活支持原位与非原位光照实验，可选配三种不同光源，满足多样化的研究需求。配置6位滤光片电动切换系统，实现滤光片的自动切换，大幅提升实验效率，为光催化研究带来前所的未有的便捷。

　　原位转角系统实现0到360的自动精确控制，助力方向依赖性物质的EPR研究，为晶体材料、金刚石和珠宝等研究领域提供了强大的技术支持。

　　高Q谐振腔，作为通用型谐振腔，灵敏度高，适用于大部分样品的EPR测试，支持液氮、干式低温系统、液氦、液氮变温设备。

　　双模谐振腔，专为研究具有禁戒跃迁的过渡金属离子和稀土金属离子等复杂体系而研制，提供垂直模式和平行模式两种可调节的测试模式。

　　国仪量子EPR谱仪的专用原位样品池，提供多种规格选择，全面助力多方向的原位研究。具体包括如下：

　　扁平池，支持实时原位反应测试，特别适用于极性溶剂的体系，显著提升检测灵敏度。

　　流通池和混合池，搭载蠕动泵，为原位连续流动测试提供支持，轻松完成多组分样品的原位混合与反应监控。

　　时间分辨/瞬态EPR（TR-EPR）将时间分辨技术与顺磁共振波谱技术相结合，时间分辨率可到ns级别系统。主要包括用于数字化控制的主控制器、用于提供稳定光激发的高能量脉冲激光器、用于监测脉冲激光器功率的激光能量计和用于监测EPR信号的介质谐振腔。TR-EPR可用于研究快速反应过程中的自由基或激发三重态等瞬态物质，探测和研究这些寿命在微秒到纳秒范围内的短暂物种，对自由基反应动力学研究具有重要意义，弥补传统设备对于短寿命物种的检测盲区。

　　X 波段连续波电子顺磁共振谱仪，连续波模式下探测信噪比： 3000:1