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順磁小課堂（第五期）

作為波譜學(xué)的重要分支，電子自旋的直接表征工具，電子順磁共振波譜學(xué)具有不可替代的重要作用。部分初學(xué)者常面臨基本原理不清、譜圖解析困難、儀器操作不熟練等問題。

為幫助大家更好地運(yùn)用電子順磁共振波譜技術(shù)，國(guó)儀量子攜手清華大學(xué)磁共振實(shí)驗(yàn)室推出“順磁小課堂"欄目，一一解答大家在學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。

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多選題：下列選項(xiàng)屬于EPR技術(shù)特色的是（）？

A. 原位無損 B. 靈敏度高 C. 選擇性高

答：ABC

原位體現(xiàn)在①樣品可不進(jìn)行分離；②EPR測(cè)試時(shí)可同時(shí)進(jìn)行光照，變溫等原位反應(yīng)。

無損體現(xiàn)在①X-波段EPR（v=10 GHz）測(cè)試所用的能量約

10^-5eV（E=hv≈6.6260715×10^-24J≈4×10^-5eV，1eV=1.6×10^-19J），遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵的單鍵鍵能（～eV），因此不會(huì)破壞化合物結(jié)構(gòu)；②樣品測(cè)試結(jié)束后可回收；③活體樣品也能直接測(cè)試。

靈敏度高體現(xiàn)在：理論上EPR比NMR靈敏高約三個(gè)數(shù)量級(jí)。一般商用X波段譜儀可以探測(cè)的最少自旋數(shù)目約10⁹個(gè)（即10^-14M）。

選擇性高體現(xiàn)在EPR只能檢測(cè)具有未成對(duì)電子的物質(zhì)。

判斷題：一氧化氮是EPR的研究對(duì)象嗎？

A. 是 B. 否

答：A

一氧化氮是分子軌道中含有一個(gè)未成對(duì)電子的順磁性物質(zhì)，是EPR的研究對(duì)象。

EPR領(lǐng)域，NO的檢測(cè)方法有：

1.鐵鹽絡(luò)合捕獲NO較為常用的鐵鹽：Fe(MGD)₂，反應(yīng)機(jī)理是NO與鐵鹽之間的很強(qiáng)絡(luò)合作用。

(MGD)₂-Fe²⁺-NO 復(fù)合物EPR 圖譜（常溫）

2.血紅蛋白捕獲NO

一氧化氮與血紅蛋白的結(jié)合速率常數(shù)非常高,而且能夠得到有特征的ESR波譜。

3.捕獲超氧陰離子自由基間接檢測(cè)NO

利用一氧化氮自由基可以與超氧陰離子自由基迅速結(jié)合生成過氧亞硝基的特點(diǎn)，用DMPO捕獲體系產(chǎn)生的超氧陰離子自由基，當(dāng)體系產(chǎn)生一氧化氮自由基時(shí)，捕捉的超氧陰離子自由基就會(huì)減少，間接的測(cè)量體系產(chǎn)生一氧化氮自由基的量和研究體系產(chǎn)生一氧化氮自由基的機(jī)理。

參考文獻(xiàn)：

盧景雰，現(xiàn)代電子順磁共振波譜學(xué)及其應(yīng)用.

秦九紅.一氧化氮自由基的檢測(cè)[J].信陽(yáng)農(nóng)業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2011,21(03):129-131.

多選題：下圖為國(guó)儀量子EPR-200M譜儀測(cè)得的二萘嵌苯的EPR譜圖，要提高測(cè)試分辨率，可減小下列哪個(gè)測(cè)試參數(shù)（）加以優(yōu)化？

A. 掃場(chǎng)寬度 B. 調(diào)制幅度 C. 放大倍數(shù) D. 時(shí)間常數(shù)

答：ABD

A 掃場(chǎng)寬度。掃描時(shí)間或掃描點(diǎn)數(shù)一定時(shí)，掃描寬度越小，譜圖越精細(xì)，分辨率越高。 

B 調(diào)制幅度。高分辨率測(cè)試時(shí)，調(diào)制幅度要小于等于樣品最窄線寬的十分之一。否則調(diào)制幅度過大會(huì)造成譜線展寬失真，導(dǎo)致分辨率降低。 

C 放大倍數(shù)。減小（放大）放大倍數(shù)會(huì)同時(shí)減小（放大）信號(hào)和噪聲，不能提高測(cè)試分辨率。 

D 時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)越大，噪聲越小，但如果選擇的時(shí)間常數(shù)相對(duì)于掃描時(shí)間過大，信號(hào)可能會(huì)被濾除，從而導(dǎo)致分辨率降低。