戴启广
[转载]详解EPR图谱的介绍和4种图谱的分析
2022-9-23 08:52
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01

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。


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图1金属Mn的EPR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°。


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图2:EPR谱图的洛伦兹和高斯的线型


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。


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图3EPR谱图的线宽


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。


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图4EPR谱图的g因子读取


02

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。

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图5羟基自由基的谱图

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)。

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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。

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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。

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图8空位的谱图

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