電子順磁共振(EPR):相對(duì)定量與絕對(duì)定量
電子順磁共振(EPR)技術(shù)是目前唯一可直接探測(cè)樣品中未成對(duì)電子的方法,其中,定量電子順磁共振方法可提供樣品中未成對(duì)電子自旋數(shù)目,這在研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、解釋反應(yīng)機(jī)理和商業(yè)應(yīng)用方面具有重要的意義。因此,通過(guò)電子順磁共振技術(shù)獲取樣品的未成對(duì)電子自旋數(shù)目一直是研究的熱點(diǎn)。
目前的定量電子順磁共振方法主要有兩種:相對(duì)定量EPR與絕對(duì)定量EPR。
相對(duì)定量EPR
相對(duì)定量EPR方法是通過(guò)比較未知樣品EPR吸收譜圖的積分面積與標(biāo)準(zhǔn)樣品EPR吸收譜圖的積分面積來(lái)完成相對(duì)定量分析。因此在相對(duì)定量EPR方法中,需要引入一個(gè)已知自旋數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)樣品。
EPR吸收譜圖積分面積的大小不僅與樣品中未成對(duì)電子自旋數(shù)目有關(guān),還與實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置、樣品的介電常數(shù)、樣品的尺寸和形狀及樣品在諧振腔中的位置等因素相關(guān)。因此在相對(duì)定量EPR方法中,要想獲得較為準(zhǔn)確的定量結(jié)果,需要標(biāo)準(zhǔn)樣品與未知樣品性質(zhì)相似、形狀大小相近且在諧振腔內(nèi)的位置一致。
絕對(duì)定量EPR
絕對(duì)定量EPR方法是指通過(guò)EPR測(cè)試可直接獲取樣品中未成對(duì)電子自旋數(shù)目,而無(wú)需使用標(biāo)準(zhǔn)樣品。
在絕對(duì)定量EPR實(shí)驗(yàn)中,想要直接獲取樣品中未成對(duì)電子自旋數(shù)目,需要知道待測(cè)樣品EPR譜圖(通常為一階微分譜)的二次積分面積值、實(shí)驗(yàn)參數(shù)、樣品體積、諧振腔分布函數(shù)及校正因子。首先通過(guò)EPR測(cè)試得到樣品的EPR譜圖,再對(duì)EPR一階微分譜圖進(jìn)行二次積分面積處理,得到二次積分面積值,然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)參數(shù)、樣品體積、諧振腔分布函數(shù)及校正因子,便可直接獲取樣品中的未成對(duì)電子絕對(duì)自旋數(shù)目。
國(guó)儀量子公司新開(kāi)發(fā)的未成對(duì)電子自旋絕對(duì)定量功能可用于直接獲取樣品中未成對(duì)電子的自旋數(shù)目,無(wú)需使用參考樣品或標(biāo)準(zhǔn)樣品。其中,諧振腔分布函數(shù)與校正因子,在儀器出廠前已進(jìn)行設(shè)置。譜圖測(cè)試完成后,用戶(hù)只需在軟件中輸入相關(guān)參數(shù),即可直接獲得樣品中的未成對(duì)電子自旋數(shù)目。其中,用戶(hù)輸入?yún)?shù)包括:樣品直徑、樣品長(zhǎng)度、電子自旋量子數(shù)、測(cè)試溫度、二次積分面積以及樣品中心到儀器頂端放樣夾位置的距離。該功能可使用戶(hù)方便、快速地獲取測(cè)試樣品中的未成對(duì)電子自旋數(shù)目。