[文章導(dǎo)讀] 電子順磁共振（EPR）波譜技術(shù)是現(xiàn)代高新技術(shù)材料的性能測(cè)試手段之一，電子順磁共振一項(xiàng)檢測(cè)具有未成對(duì)電子樣品的波譜方法

電子順磁共振（點(diǎn)擊了解詳情）（EPR）波譜技術(shù)是現(xiàn)代高新技術(shù)材料的性能測(cè)試手段之一，電子順磁共振一項(xiàng)檢測(cè)具有未成對(duì)電子樣品的波譜方法，是彌補(bǔ)其他分析手段的理想技術(shù)。即使是在進(jìn)行的化學(xué)和物理反應(yīng)中，電子順磁共振也能獲得有意義的物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息和動(dòng)態(tài)信息，且不影響反應(yīng)進(jìn)程。目前電子順磁共振已在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)探礦等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

（Adani臺(tái)式電子順磁共振波譜儀）

自從1945年前蘇聯(lián)科學(xué)家Zavoisky在固體中觀察到電子順磁共振這一奇妙的物理現(xiàn)象以來(lái)，電子順磁共振波譜學(xué)已經(jīng)經(jīng)歷了60多年漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，EPR的基本理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法迅速發(fā)展，應(yīng)用也進(jìn)一步拓寬。目前電子順磁共振是直接研究和檢測(cè)順磁性物質(zhì)的最靈敏和有效的方法。對(duì)于以下含有未成對(duì)電子或順磁性物質(zhì)，都可以進(jìn)行檢測(cè)：

①自由基：在分子中含有一個(gè)未成對(duì)電子的物質(zhì)，如二苯基苦基肼基（DPPH）和三苯甲基自由基。

②雙基或多基：在一個(gè)分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上未成對(duì)電子的化合物，但它們的未成對(duì)電子相距較遠(yuǎn)，相互作用較弱。

③三重態(tài)分子：這種化合物的分子軌道中含有兩個(gè)未成對(duì)電子，但與雙基不同的是，兩個(gè)未成對(duì)電子相距很近，彼此之間有很強(qiáng)的相互作用，如氧分子。

④過(guò)渡金屬離子和稀土離子：這類分子在原子軌道中出現(xiàn)未成對(duì)電子，如Ti³⁺，V³⁺，Mn²⁺，Fe²⁺和Cu²⁺等。

⑤固體中的晶格缺陷，一個(gè)或多個(gè)電子或空穴陷落在缺陷中或其附近，形成一個(gè)有單電子的物質(zhì)。⑥具有奇數(shù)電子的原子和含有單電子的分子等。

（Adani臺(tái)式電子順磁共振波譜儀）

電子順磁共振分析方法檢測(cè)方便、快捷，靈敏度高，電子順磁共振可以鑒定樣品中是否有順磁性物質(zhì)的存在，并根據(jù)對(duì)EPR實(shí)驗(yàn)譜圖的線寬、線型、g因子、超精細(xì)偶合和自旋濃度等波譜參數(shù)的分析，可獲得樣品中未成對(duì)電子以及分子結(jié)構(gòu)信息。例如，根據(jù)樣品的線寬和微波功率的飽和特性的檢測(cè)，可以了解樣品的馳豫性質(zhì)；由測(cè)得的g因子，能了解順磁分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部磁場(chǎng)特性，電子順磁共振可以判斷其自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量對(duì)電子磁矩的貢獻(xiàn)大??；通過(guò)EPR譜線強(qiáng)度的測(cè)量，可求得順磁物質(zhì)的自旋濃度；經(jīng)過(guò)對(duì)EPR譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)分析，由譜線的數(shù)目及相對(duì)強(qiáng)度，電子順磁共振可以判斷未成對(duì)電子周圍磁性核的類型、數(shù)量，以及相互作用的強(qiáng)弱；由超精細(xì)偶合常數(shù)的大小，可獲悉未成對(duì)電子在磁性棱處的電子云分布情況等。同時(shí)，電子順磁共振EPR技術(shù)在考察化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等方面也有極重要的價(jià)值。

由于電子自旋相干、自旋捕捉、自旋標(biāo)記、飽和轉(zhuǎn)移等電子順磁共振和順磁成像等實(shí)驗(yàn)新技術(shù)和新方法的建立，電子順磁共振EPR技術(shù)很快在物理、化學(xué)、自由基生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、考古學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。電子順磁共振實(shí)現(xiàn)了固體樣品的電子自旋與核自旋退相干時(shí)間大幅度延長(zhǎng)，以及從常規(guī)自由基到短壽命自由基的檢測(cè)；從順磁性物質(zhì)（自由基，順磁性金屬離子）到自旋標(biāo)記的非順磁性物質(zhì)的檢測(cè)；從體外自由基到細(xì)胞、組織和體內(nèi)自由基的檢測(cè)；開展病理和藥理過(guò)程的分子基礎(chǔ)研究；建立抗氧化劑活性的EPR研究和篩選方法；進(jìn)行自旋標(biāo)記物、靶向自旋捕捉技術(shù)和自旋捕捉劑的研究與制造；在開展科學(xué)基礎(chǔ)研究的同時(shí)，很強(qiáng)應(yīng)用價(jià)值的考古年代和香煙自由基的EPR測(cè)定等等的研究也在陸續(xù)展開。

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