在做EPR测试时，发现还有⼀些同学对电⼦顺磁共振谱（EPR/ESR）只是有⼀个简单的了解，但是对于其原理等还有很多地⽅不是很明⽩，铄思百检测⼩编辑进⾏整理了相关问题解答汇总，希望对同学们有帮助！
原理：
电⼦顺磁共振（electron paramagnetic resonance，EPR）是由不配对电⼦的磁矩发源的⼀种磁共振技术，可⽤于从定性和定量⽅⾯检测物质原⼦或分⼦中所含的不配对电⼦，并探索其周围环境的结构特性。对⾃由基⽽⾔，轨道磁矩⼏乎不起作⽤，总磁矩的绝⼤部分（99%以上）的贡献来⾃电⼦⾃旋，所以电⼦顺磁共振亦称“电⼦⾃旋共振”（ESR）。
⾃由基通常指⼀个分⼦或分⼦的⼀部分，由于正常的化学键被破坏⽽产⽣了⼀个不配对的电⼦——⾃由基，物质就具有顺磁性。顺磁共振波谱仪就是基于这⼀原理设计的，将样品放⼊⼀个强度固定的磁场，在磁场中通过⼀个临界的固定频率微波，测得⾃由基的数⽬，因⾃由基可以共振，它们交替地吸收并发射电磁能，当磁场发⽣微⼩变化时，都将改变微波的频率，以顺磁共振吸收谱线的峰形展⽰其强度（共振峰⾯积），据此可计算出⾃由基的浓度，常以10^-18/克样（每克样品中⾃由电⼦的数⽬）为单位表⽰。 电⼦顺磁共振的研究对象：
羟基自由基⾃由基、双基或多基、三重态分⼦、过渡⾦属离⼦和稀⼟离⼦、固体中的晶格缺陷、具有奇数电⼦的原⼦，如氢、氮、碱⾦属原⼦。
ESR样品的状态：⽓体、液体、固体
⽓体：常见的⽓体样品如⼀氧化氮、⾹烟中的⾃由基含量，主要是将烟⽓吸收富集，对烟⽓进⾏测试。
液体：液体样品⾃由基，有机反应中间体，过渡⾦属的测试。液体样品制备过程中需要注意以下⼏点： （1）溶剂：测量液体样品时，要注意溶剂的极性，对于极性⼤的溶剂，需要将样品放在⽑细管中进⾏测试，以避免溶剂对微波的吸收。
（2）除氧：液体样品中氧⽓对信号的⼲扰⾮常⼤，需要对样品进⾏通氮或真空除氧，以保证测试过程中能看到精细的机构信息。
（3）浓度控制：浓度过⼤或过⼩都会对样品信号造成⼲扰，导致精细结构看不到，因此选择适当的浓度会对测试提供帮助。
固体：固体样品制备过程中需要注意颗粒⼤⼩，粉末样品也需要注意顺磁浓度，浓度太⼤的话会对信号造成⼲扰，固体样品如果浓度太⼤可以采⽤固体稀释⽅法，使⽤⼲燥的硅胶或者碳酸钙等都能起到稀释的作⽤。
电⼦顺磁共振谱数据：
g因⼦和A值是EPR谱图中两个最重要的信息，通过测试g因⼦和A值我们可以判断出单电⼦的类型，可能得结构信息，然后通过计算及模拟得出准确的结构。EPR谱的表⽰⽅式：通常情况下，EPR波谱仪记录的是吸收信号的⼀次微分线形，即⼀次微分谱线。横轴⽤磁场H强度（1mT=10G）或g因⼦/张量表⽰。前者⽅便于分析A张量，后者便于分析g因⼦；纵轴⽤ΔA/ΔH或任意单位（arbitrary unit, a.u.）表⽰信号相对强度，或不标。
EPR测试相关问题的回答：
①epr测试需要光照吗
EPR测定光催化⾃由基做对⽐实验时候，需要光照。
②为什么⽤EPR测定光催化中的⾃由基要加⼊捕获剂DMPO，DMPO起什么作⽤？ ②为什么⽤EPR测定光催化中的⾃由基要加⼊捕获剂DMPO，DMPO起什么作⽤？
（1）⾸先要解释为什么需要捕获⾃由基，是因为⾃由基⼤部分都是寿命⾮常短的物质，例如羟基⾃由基，超氧负离⼦⾃由基，都是飞秒级别的寿命，因此在体系中，⾃由基的量肯定⽆法维持在⼀个较⾼的浓度，有⼀些⽂献报道的直接测试瞬时的⾃由基的信号，是以如双氧⽔与重铬酸等反应，产⽣羟基⾃由基，那么在这种情况下，是能保持⼀个流动性的平衡浓度，可以持续测到羟基⾃由基的信号。捕获了之后，以DMPO为例，捕获羟基⾃由基后的加合物DMPO-OH的寿命也仅有约3-4min，那么在这3-4min内羟基⾃由基还在源源不断产⽣，因此这肯定是个累积浓度，如果你的扫描时间够长的话，应该看到OH⾃由基的信号的峰是越来越⾼的（相对）。另⼀个呢是顺磁本⾝不是定量⼯具，因此以顺磁来定浓度本⾝就有误差，更⼤的是作为⼀个定性⼯具来使⽤。⽤EPR是最直观的看到⾃由基的形式，因为未成对电⼦存在⾃旋，最好的⽅式是EPR谱图表征，EPR是最直观的看到未成对电⼦的⼿段，
（2）如果有时间分辨EPR光谱，你可以直接测定寿命为⼏⼗个纳秒以上的⾃由基。但是⼀般实验室条件下，如果没有时间分辨EPR光谱，则采⽤⾃由基标定技术（⾃由基捕获技术）不失为⼀种简单易⾏的有效⽅法。所谓的⾃由基标定技术，是指利⽤⾃由基捕获剂（如DMPO， TEMPO等），对原本短寿命的、⽆法⽤常规的⾮时间分辨EPR 光谱进⾏检测的⾃由基（⽐如OH， O， O2- 等）进⾏捕获，得到可以检测的稳定⾃由基加成产物（⽐如DMPO-OH， DMPO-O，DMPO-O2-等），这些⾃由基加成产物具有特定的EPR信号，由此可以推断⽣成的不稳定的短寿命的⾃由基到底是什么。
③想测试超氧⾃由基和羟基⾃由基，DMPO的浓度需要配多⼤的？测试是将催化剂分散到DMPO的溶
液中，进⾏光照前后的测试吗？
回：1mol每升，边照边测。（先配1mmol/l的试⼀下，不同体系要求不⼀样，适当调节。催化剂分散到捕获剂要在测试前⼀会配，因为捕获⾃由基的时间很短。）
④请问⽤EPR检测羟基⾃由基和超氧⾃由基⼀定要⽤DMPO做捕获剂吗？
可以⽤其他捕获剂，如TEMPO，TEMP等，但是价格都很⾼，其中DMPO最常⽤。
⑤本⼈在做光化学⽔相体系中氧氯⾃由基（ClO·）的EPR检测、体系中有羟基⾃由基（HO·）、氯⾃由基（Cl·）以及氧氯⾃由基（ClO·）等，应该选择哪种⾃由基捕获剂呢？
这个⽤DMPO就可以了啊，就是分峰的时候需要⼩⼼⼀些
⑥⽤EPR测羟基⾃由基样品和过氧化氢和DMPO需要调节ph值吗？
不⽤
⑦我⽤TEMP做捕获剂测单线态氧，我⽤的溶剂是pH=7.2的缓冲溶液，为什么背景⽐样品信号⾼？
背景值⼀般波动⽐较⼤，容易盖住样品的信号，要扣除背景值，或者提⾼样品的浓度试试
⑧EPR和NMR有什么不同？
EPR和NMR都属磁共振谱，主要的区别：
EPR和NMR是分别研究电⼦磁矩和核磁矩在外磁场中重新取向所需的能量。
EPR的共振频率在微波波段，NMR共振频率在射频波段。
EPR的灵敏度⽐NMR的灵敏度⾼，EPR检出所需⾃由基的绝对浓度约在10-8M的数量级。
EPR和NMR仪器结构上的差别，前者是恒定频率，采取扫场法，后者还可以恒定磁场，采取扫频法。
⑨Value值为1.94和2.04两个对称的峰是否代表氧空位？与氧结合的其他化合物是否在图中没有体现？
凝聚态物理氧空⽳在2.004，1.94跟2.04预计是⾦属元素峰或者是C缺失峰位，ESR没法分析元素种类，与氧结合的其他化合物的物种⽆法解析出来。
化合物的物种⽆法解析出来。
⑩在什么溶液中测试什么⾃由基是固定的吗？
是有体系区别的，超氧⾃由基在甲醇体系中测试，羟基⾃由基在⽔体系中测试，不同⾃由基在不同体系不同溶液中测试，因为⽔跟DMPO的结合⼒⾼于超氧基和DMPO的结合⼒，如果在⽔中测试超氧⾃由基的话，⽔跟DMPO的结合速度⼤于超氧基和DMPO的结合，超氧⾃由基就不容易被捕获到，这是原理上为何产⽣不了；当然如果产⽣量特别⼤，也有可能被DMPO捕获到；所以测试要选择合适的捕获剂和测试环境；
11、单次进样量多少？
固体制样固定的：1mg样品+1ml溶剂+10ppm DMPO（捕获剂），制好后取10微升进样测试；液体取样量⽐较少，单次⼤概取10微升测试
12、ESR检测常规条件参数是什么呢？
中⼼磁场3500.00G；扫场宽度为150.00G；扫场时间为30.00s；微波功率为3.99mW；调制幅度为1.000G；转换时间为40.0ms。
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