揭示自由基

电子顺磁共振（EPR）波谱，也称为电子自旋共振（ESR），通过探测含有不成对电子的原子和分子（即顺磁性），提供对其它不可见现象的洞察。它区别于其它波谱技术，即只有EPR明确检测这些物种，从而消除误报。

EPR是一种高度敏感和特别的技术，能够对材料、化学试样和生物系统进行静态和动态研究。

人们使用EPR波谱从事检测、识别并量化自由基；研究分子的结构、几何学和动力学特性；观察生物系统中的原位标记物种；了解氧化还原过程、反应动力学特性等。

EPR可以利用顺磁电子检测任何物种，包括有机和无机自由基、过渡金属配合物、金属蛋白和双自由基等。

由于单电子转移反应，自由基在自然界中频繁出现。过渡金属离子通常是顺磁性的。 

EPR的优势

EPR波谱可直接测量与不成对电子耦合的原子核的数目和类型，是对NMR的一个极好补充，它能为所有分析实验室带来独特的能力：

灵敏度：比NMR灵敏度高1000倍

特异性：只检测包含不成对电子的分子区域

快速的时间分辨率：监测寿命甚短的物种

无损检测：留下完整的试样可供进一步分析之用

定量分析

在20世纪50年代首次实现商业化，EPR已变得更易获得，这要部分归功于现代雷达技术的发展。台式EPR系统现在能提供大大增强的易用性和大大降低的拥有成本，并能在一个最小化的占用空间内提供高级功能。

关于EPR

EPR波谱类似于NMR波谱，具有中心差分。EPR通过探测不成对电子的磁性质来生成检测结果，而不是像NMR那样是探测原子核。（参见NMR 101。） 

作为运动中的带电粒子，每一个电子都有磁矩。放置在磁场中时，试样中的不成对电子依据磁场校准其磁矩。将试样暴露于一定频率的微波照射下时，外部磁场已受线性扫描。磁场和微波频率恰好产生EPR共振（或吸收）的状态称为共振状态，其中电子磁矩的方向依据磁场而改变。

特定顺磁性物种会吸收特征共振频率的能量，这些频率随磁场强度而变化。电磁体使其具备可以较容易地横扫一整列的优势，所以大多数EPR实验在测量与磁场强度呈函数关系的能量吸收时，会保持频率不变。所得的吸收波谱可揭示出试样中自由电子的存在及其环境的细节。

EPR的应用

EPR对顺磁物种的独特检测结果使其在各个领域和行业的研究、开发和质量控制方面都极具价值。例如:

生物学和医学

研究金属蛋白的代谢功能

监测活性氧（自由基）的形成和反应性

利用自旋标记研究膜蛋白和蛋白质-脂质相互作用的动力学特性

材料与物理科学

查明金属氧化物中的晶体缺陷

开发并测试半导体

化工和石化工业

研究反应动力学、催化和光化学等。

对原油中含沥青质的自由基进行实时监测

食品与饮料质量

追踪产品质保期

评估氧化、温度和光稳定性

鉴别辐照食品中的自由基

 南京新飞达光电科学技术有限公司 黄丽娟 15950495708