【干货】详解EPR图谱的介绍和4种图谱的分析

01

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

02

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

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