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ESR / EPR(电子自旋共振)测量服务

Model No. sesr
特性

什么是ESR?

ESR (Electron Spin Resonance :ESR(电子自旋共振)是一种光谱学,它通过用微波照射样品来观察电子自旋共振。 它也称为EPR(电子顺磁共振)。

SR检测物质中存在的自由基(未配对的电子),并提供有关电子所处环境的信息。 ESR光谱可用于分析未配对电子的存在与否以及定量,以及未配对电子周围的原子状态。 此外,它的灵敏度原则上比使用磁场检测核自旋的NMR(核磁共振)高700倍。

具有磁矩的电子通常会脱出退化并处于相等的能量状态,但是当施加磁场H0时,它们会退化并分离为平行于磁场方向的状态和反平行状态。 这称为塞曼分裂。 当从外部向电子施加频率为ν的电磁波时,当电磁波的能量hν等于两个能量间隔gμBH0时,电子吸收hν,并跳至上述反平行状态。 这种现象称为电子自旋共振。

当磁场作用于电子自旋时,它分裂成两个能态:塞曼分裂

当一个电子自旋和一个核自旋置于磁场中时的能级图

试验委托服务

KEYCOM开发和制造ESR设备,并提供材料评估服务。
另外,可以同时进行分子轨道计算(半经验/经验不足的分子轨道方法:从头算)和密度泛函理论(DFT)的分析。

从ESR学到的东西

  • g值表示从共振磁场H放置电子的环境(分子的形状和方向)
  • 从线宽(半宽)开始的电子弛豫信息
  • 从峰的积分强度定量分析自由基的数量
  • 线性(高斯型,洛伦兹型):磁偶极子相互作用和交换相互作用的优越性
  • 精细结构:fs:电子自旋之间的相互作用
  • 超精细结构(hfs):电子自旋与核自旋之间的相互作用
  • ESR应用领域

    ESR以高灵敏度提供有关未配对电子分子的信息,因此可以用于各种目的。以下是测量示例。

    化学

  • 未配对电子的存在与定量分析
  • 未成对电子在分子中的位置及其周围状态
  • 基于光谱随时间变化的自由基反应的反应速率和反应机理等
  • 通过自由基产生评价催化剂的活性
  • 聚合物受热和光分解

  • 生物・医学

  • 活性氧,例如羟基自由基(HO•)和超氧化物(O2-•)
  • 放射线的量化
  • 照射食品的检测
  • 生物自旋探针的标签
  • 固体物理学

  • 晶体各向异性
  • 有关晶体中磁离子活化状态的信息
  • 半导体晶格缺陷和悬空键
  • 测试示例  

    抗氧化物质的评估

      通过使用自旋阱(DMPO)补充羟基自由基(HO•),可以在注入抗氧化物质之前和之后从光谱中评估抗氧化物质。
    可以观察到抗氧化物质使羟基自由基HO·消失


    N原子(I = 1)和H原子(I = 1/2)的自由基与核自旋之间的相互作用将光谱1:2:2:1分开