1、不同的自由基需要固定的溶剂才能测吗?
答:这个是有体系区别的,超氧自由基在甲醇体系中测试,羟基自由基在水体系中测试,不同自由基在不同体系不同溶液中测试,因为水跟DMPO的结合力高于超氧基和DMPO的结合力,如果在水中测试超氧自由基的话,水跟DMPO的结合速度大于超氧基和DMPO的结合,超氧自由基就不容易被捕获到,这是原理上为何产生不了;当然如果产生量特别大,也有可能被DMPO捕获到;所以测试要选择合适的捕获剂和测试环境。
2、持久性和瞬时性自由基的区别是什么?
答:持久性自由基类似空位,长期存在结构中,直接测试样品就可以得到信号。而瞬时性自由基需要加捕获剂去测试,因为它寿命很短,几秒或几分钟后就消失了。
3、是否需要光照和测试时间点个数如何选择?
答:如果样品是光催化材料或者光照前后有明显变化的材料,就需要测黑暗和光照两个不同状态下的谱图。光照测试点数即采集不同光照时间的点数,如果样品想观测光照条件下谱图峰形和峰强的动态变化,就可以多采集几个光照时间点的谱图。
4、EPR可以测试磁性样品吗?
答:磁性样品可以测EPR,但EPR仪器是靠磁铁产生的磁场工作的,所以磁性样品的结果基线往往不平整,若样品磁性太强造成仪器调谐不过,则无法测试。
5、常见自由基的测试,常使用的溶剂和捕获剂都有什么?
答:羟基自由基用水作为溶剂,捕获剂是DMPO
超氧自由基用甲醇或DMSO作为溶剂,捕获剂是DMPO
单线态氧用水作为溶剂,捕获剂是TEMP
光生空穴用水作为溶剂,捕获剂是TEMPO
6、空位的信号强度和样品的质量有关么?
答:空位的信号强度和样品的质量有关,但不是正相关。这个里面涉及的情况比较复杂:
1.仪器设计时候考虑到信号过饱和状态,所以不会是样品越多信号越强,所以有时候样品越多反而信号越弱一些;
2.需要考虑样品体积对顺磁腔体的占据,重量一样情况,体积大的还会信号强度高一些。
7、空位相对含量,是看峰强度还是峰面积?
答:看峰强度,峰宽和材料结构有关。另外,块体样品受体积和质量影响,不好做比较。粉末样品,相同质量下,体积差别不大的话,峰强度越高的样品,空位含量相对较高。
8、g因子是怎么得到的?
答:hv=gβH,
h为普朗克常数,
g为波谱分裂因子(简称g因子或g值),
β为电子磁矩的自然单位,称玻尔磁子。
根据公式,可以得到g因子,一般可以直接从仪器的测试结果中导出横坐标为g因子的数据。谱图上峰的中心点对应的磁场即为g因子。
EPR的g因子读取
9、g因子和超精细耦合常数A值的作用?
答:g因子和超精细耦合常数A值是EPR谱图中两个最重要的信息,通过测试g因子和A值我们可以判断出单电子的类型,可能得出结构信息,然后通过计算及模拟得出准确的结构。
10、测试光生电子(空穴)的时候,为什么光照条件下的信号反而比黑暗条件的更弱?
答:因为空穴用的捕获剂是TEMPO,这个捕获剂本身就有信号,当反应体系中有光生电子h+产生时,会去中和捕获剂,使得峰强度比黑暗的低,峰强度降低的越明显,说明产生的光生电子越多。即黑暗下测的实际是捕获剂TEMPO的信号,不是电子(空穴)的信号,此时信号比较强;光照以后产生电子(空穴),产生的电子被捕获剂捕获,使得捕获剂减少,捕获剂的信号减弱,由此证明光照之后产生了电子(空穴)。
11、EPR现在的定量结果是相对定量,还是绝对定量?
答:EPR的定量是绝对定量,是基于标准谱通过计算获得的定量数据,一般情况下准确度很高。但是当实测的样品信号比较弱时,可能会引入一些杂峰信号,导致定量的准确性下降。
12、EPR定量数据能给出什么信息?应该怎么看?
答:定量数据会给出Xmin、Xmax、Spins/mm3、M和Spins。
其中Xmin是选的起始磁场强度
Xmax是选的终止磁场强度
Spins/mm3是单位体积的自旋数
M是摩尔浓度
Spins是总自旋数
自由基看Spins/mm3,空位用Spins/测试时用的质量。
13、光生空穴是3个等高的峰,单线态氧也是3个等高的峰,如何区分?
答:二者所用捕获剂不同,光生空穴用Tempo捕获,Tempo本身含有单电子,在黑暗状态下会有信号,加光照后信号减弱
而单线态氧用temp捕获,自身不带电子,黑暗状态无信号,加光照信号是增强的。
14、为什么瞬时性自由基不提供g文件,而空位/金属离子价态是提供g文件的?
答:空位价态需要g值来确定种类,而瞬时性自由基主要是通过峰型进行区分自由基,一般不需要g值,瞬时性自由基g值实际在2.006左右。
15、温度对EPR信号(空位、自由基)的影响?低温、室温、高温如何选择?
答:自由基不建议做高温或低温,低温会使溶液冻结,高温可能会破坏捕获剂;空位的话高低温正负影响都有可能,具体需要结合材料分析,另外有些会通过做低温来使强磁样品降低磁性。
16、多种空位信号叠加的情况下,如何辨别存在哪些空位?
答:通过g值来分辨空位的种类,可以查阅相关文献得到相应空位的g值进行分析。
17、为什么会出现信号弱、杂峰多、氧化峰多、无信号等情况?
答:EPR和样品浓度、捕获剂浓度 、催化剂浓度、反应时间及光照时间等条件关系密切,都是可以影响信号的因素,在下单前多多查阅资料提供准确的测试信息有助于得到更好的结果。
18、如何从EPR谱图看出样品是单一自由基,还是多种不同自由基的混合物,或者是自由基与金属的混合?
这两个自由基出峰位置重叠,捕获剂都是DMPO,是在一起出峰的。若需要分开的图谱,要对羟基自由基进行单独测定,分出来羟基的图谱,但测试硫酸根无法避免羟基的信号。
是有体系区别的,超氧自由基一般在甲醇体系中测试,羟基自由基一般在水体系中测试。

