CIQTEK Xバンドパルス電子常磁性共鳴(EPRまたはESR)分光法EPR100は、連続波EPRとパルスEPRの両方の機能をサポートしており、一般的なCW EPR実験を満たすと同時に、T1/T2/ESEEM(電子スピンエコーエンベロープ変調)/HYSCORE(超微細サブレベル相関)およびその他のパルスEPRテストを実行し、より高いスペクトル分解能を達成し、電子と原子核の間の超微細相互作用を明らかにして、物質の構造に関するより多くの情報をユーザーに提供します。
>> オプションで4 ~ 300 K の可変温度装置を装備し、超低温 (高温) での常磁性物質の検出が可能になります。
>> EPR100 アクセサリ:
デュアルモード共振器、高温システム、クライオスタット付き液体窒素可変温度、液体ヘリウム可変温度、液体ヘリウムフリードライ極低温システム、時間分解 EPR システム、ELDOR システム、ENDOR システム、ゴニオメーター、照射システム、フラットセル。
>> 高精度デジタル時間遅延パルス生成制御
50 ps の時間分解能精度を備えた高精度デジタル時間遅延パルス発生器は、より正確なタイミング制御機能を提供し、テーブルまたはコードシーケンス編集と組み合わせて、さまざまなパルス実験をより効率的に完了できます。
>>先進的な液体ヘリウムフリー可変温度システム
実験中の可変温度制御用の乾燥した液体ヘリウムフリーの極低温システム。使用中に液体ヘリウムを消費せず、連続運転が可能で、安全性が高く、環境保護が強化され、運用コストが削減されます。
>>高周波アップグレードのサポート
一部のモジュールのアップグレードをサポートしているため、マシン全体を Q バンド、W バンド、およびその他の高周波バンド EPR 分光法にアップグレードして、高周波 EPR 研究を行うことができます。
電子間相互作用を研究することで、生理反応や化学反応環境に近接する常磁性種間の距離検出が可能になります。
電子と原子核の超微細相互作用と原子核四重極モーメント相互作用を検出できます。
任意波形のパルス出力を実現でき、パルスの振幅、位相、周波数、波形エンベロープを変更して、カスタマイズされた複雑なパルス実験を実行できます。
時間分解技術と常磁性共鳴分光法を組み合わせることで、高速反応中のフリーラジカルや励起三重項状態などの過渡現象を研究することができます。
EPR 適用事例
フリーラジカルのEPR検出
フリーラジカルとは、化合物分子が光や熱などの外部条件にさらされ、共有結合が切断されたときに形成される、不対電子を持つ原子または基です。より安定したフリーラジカルの場合、EPR は直接かつ迅速に検出できます。寿命の短いフリーラジカルの場合、スピン トラッピングによって検出できます。たとえば、ヒドロキシル ラジカル、スーパーオキシド ラジカル、単線状酸素光ラジカル、および光触媒プロセスによって生成されるその他のラジカルです。
常磁性金属イオン
遷移金属イオン(それぞれ 3d、4d、5d 殻が満たされていない鉄、パラジウム、白金族イオンを含む)および希土類金属イオン(4f 殻が満たされていない)の場合、これらの常磁性金属イオンは、原子軌道に単一電子が存在するため EPR 分光計で検出でき、価数と構造の情報を取得できます。遷移金属イオンの場合、通常、複数の価数状態と、高スピンと低スピンのスピン状態が存在します。2 モードキャビティの並列モードにより、整数スピン状態を検出できます。
金属中の伝導電子
電子を伝導する EPR 線の形状は導体のサイズと関係があり、これはリチウムイオン電池の分野では非常に重要です。EPR は電池内部を非侵襲的に探査し、実際の状況に近い状態でリチウムの堆積プロセスを研究することができ、そこから金属リチウム堆積物の微視的サイズを推測することができます。
材料のドーピングと欠陥
金属フラーレンは、新しいナノ磁性材料として、磁気共鳴イメージング、単分子磁石、スピン量子情報などの分野で重要な応用価値を持っています。EPR技術を通じて、金属フラーレン内の電子スピン分布を取得でき、スピンと金属の磁性核との間の超微細相互作用を深く理解できます。さまざまな環境における金属フラーレンのスピンと磁性の変化を検出できます。(Nanoscale 2018、10、3291)
光触媒
半導体光触媒材料は、環境、エネルギー、選択的有機変換、医療などの分野での潜在的な応用により、注目の研究トピックになっています。EPR技術は、e-、h+、•OH、O 2、1 O 2、SO 3など、光触媒の表面で生成される活性種を検出できます。光触媒材料の空孔または欠陥を検出して定量化し、光触媒材料の活性部位と反応メカニズムの研究を支援し、後続の光触媒適用プロセスのパラメータを最適化し、光触媒中の活性種とその割合を検出し、システム反応メカニズムの直接的な証拠を提供します。図は0.3-NCCNとCNのEPRスペクトルを示しており、0.3-NCCNには不対電子が多く、結晶性が高く、π共役系が拡張されているため、光触媒性能が優れていることがわかります。 (国際水素エネルギージャーナル、2022年、47:11841-11852)
CoTPP(py)のEPRスペクトル、3P-ESEEMスペクトル
石炭サンプルのEPRスペクトル、ENDORスペクトル