順磁小課堂（第五期）

作為波譜學的重要分支，電子自旋的直接表征工具，電子順磁共振波譜學具有不可替代的重要作用。部分初學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用電子順磁共振波譜技術，國儀量子攜手清華大學磁共振實驗室推出“順磁小課堂"欄目，一一解答大家在學習、實驗中遇到的問題。

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多選題：下列選項屬于EPR技術特色的是（）？

A. 原位無損 B. 靈敏度高 C. 選擇性高

答：ABC

原位體現在①樣品可不進行分離；②EPR測試時可同時進行光照，變溫等原位反應。

無損體現在①X-波段EPR（v=10 GHz）測試所用的能量約

10^-5eV（E=hv≈6.6260715×10^-24J≈4×10^-5eV，1eV=1.6×10^-19J），遠小于化學鍵的單鍵鍵能（～eV），因此不會破壞化合物結構；②樣品測試結束后可回收；③活體樣品也能直接測試。

靈敏度高體現在：理論上EPR比NMR靈敏高約三個數量級。一般商用X波段譜儀可以探測的最少自旋數目約10⁹個（即10^-14M）。

選擇性高體現在EPR只能檢測具有未成對電子的物質。

判斷題：一氧化氮是EPR的研究對象嗎？

A. 是 B. 否

答：A

一氧化氮是分子軌道中含有一個未成對電子的順磁性物質，是EPR的研究對象。

EPR領域，NO的檢測方法有：

1.鐵鹽絡合捕獲NO較為常用的鐵鹽：Fe(MGD)₂，反應機理是NO與鐵鹽之間的很強絡合作用。

(MGD)₂-Fe²⁺-NO 復合物EPR 圖譜（常溫）

2.血紅蛋白捕獲NO

一氧化氮與血紅蛋白的結合速率常數非常高,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NO

利用一氧化氮自由基可以與超氧陰離子自由基迅速結合生成過氧亞硝基的特點，用DMPO捕獲體系產生的超氧陰離子自由基，當體系產生一氧化氮自由基時，捕捉的超氧陰離子自由基就會減少，間接的測量體系產生一氧化氮自由基的量和研究體系產生一氧化氮自由基的機理。

參考文獻：

盧景雰，現代電子順磁共振波譜學及其應用.

秦九紅.一氧化氮自由基的檢測[J].信陽農業高等專科學校學報,2011,21(03):129-131.

多選題：下圖為國儀量子EPR-200M譜儀測得的二萘嵌苯的EPR譜圖，要提高測試分辨率，可減小下列哪個測試參數（）加以優化？

A. 掃場寬度 B. 調制幅度 C. 放大倍數 D. 時間常數

答：ABD

A 掃場寬度。掃描時間或掃描點數一定時，掃描寬度越小，譜圖越精細，分辨率越高。 

B 調制幅度。高分辨率測試時，調制幅度要小于等于樣品最窄線寬的十分之一。否則調制幅度過大會造成譜線展寬失真，導致分辨率降低。 

C 放大倍數。減小（放大）放大倍數會同時減小（放大）信號和噪聲，不能提高測試分辨率。 

D 時間常數。時間常數越大，噪聲越小，但如果選擇的時間常數相對于掃描時間過大，信號可能會被濾除，從而導致分辨率降低。