2023-11-24 19:37:49, 范莹莹 国仪量子技术(合肥)股份有限公司
顺磁小课堂(第30期)
作为波谱学的重要分支,电子自旋的直接表征工具,电子顺磁共振波谱学具有不可替代的重要作用。部分初学者常面临基本原理不清、谱图解析困难、仪器操作不熟练等问题。
为帮助大家更好地运用电子顺磁共振波谱技术,国仪量子携手清华大学磁共振实验室推出“顺磁小课堂”栏目,一一解答大家在学习、实验中遇到的问题。
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01
多选题:关于调谐操作中关注的“临界耦合状态”说法正确的是()?
A. 连续波EPR测试,该状态下检测灵敏度最高。
B. 波导中的微波能量全部输送至谐振腔,不发生反射
C. 该状态不适合脉冲EPR测试
D. 该状态下,检波二极管电流值大小与微波功率无关
答:ABCD
02
判断题:自旋标记技术将EPR拓展到对非顺磁性物质的研究。
A. 对
B. 错
答:A
自旋标记技术,是将某些稳定的自由基(或顺磁性的报告基团)与被研究体系(非顺磁性的)的结合起来,然后借助于这些自由基(或报告基团)的EPR谱线,来解析该被研究体系的微观结构、运动状态和理化性质,从而实现对非顺磁性物质研究的方法。
这些稳定的自由基(或报告基团)被称为“自旋探针”或“自旋标记物”。常用的自旋标记物是氮氧自由基(>N-O•)及其衍生物,如:
03
图形题: 该cw-EPR谱图对应的化合物可能是()?
答:D
选项A是非顺磁性物质,无EPR信号。
B选项,未成对电子周围的磁性核为1个14N(I=1)和4个等价1H(I=0.5),根据“2nI+1”规则,有[(2*1*1)+1]*[(2*4*0.5)+1]=15重峰。1个14N(I=1)分裂成3条超精细线的强度比为1:1:1;4个等价1H(I=0.5)分裂成5条超精细线的强度比为1:4:6:4:1,不符合题意。对应的超精细分裂树状示意图和可能的高分辨模拟EPR图如下所示:
C选项,未成对电子周围的磁性核有2个等价的14N(I1=1)和四个等价的1H(I2=0.5),根据“(2nI1+1)(2mI2+1)”规则,有[(2*2*1)+1]*[(2*4*0.5)+1]=25重峰,不符合题意。
D选项,具有两组不同的等价质子,其中一组含有4个等价1H(I=0.5),另一组含有2个等价1H(I=0.5)。根据“2nI+1”规则,有[(2*4*0.5)+1]*[(2*2*0.5)+1]=15重峰。4个等价1H(I=0.5)分裂成5条超精细线的强度比为1:4:6:4:1。另外2个1H(I=1)分裂成3条超精细线的强度比为1:2:1;符合题意。对应的超精细分裂树状示意图如下:
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供稿:
清华大学 杨海军 李勇
国仪量子 石致富 范莹莹
审核:杨海军
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