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。
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°。
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。
图3:EPR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。
图4:EPR谱图的g因子读取
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。
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)。
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。
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。
图8:空位的谱图
来自:科学指南针一铅笔解析
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