固体催化剂的研究方法 第十五章 电子顺磁共振方法上.pdf

石 　　油 　　化 　　工 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　 3·16 · PETROCHEMICAL TECHNOLO GY 2002 年第 31 卷第 4 期 讲　座 固体催化剂的研究方法 第十五章　电子顺磁共振方法( 上) 徐元植 ,刘嘉庚 (浙江大学 理学院化学系 ,浙江 杭州 310027) 　　顺磁性的物质至少含有一个未偶电子 ,在外磁场的作用 11 　固体催化剂 EPR 谱的特征 下 ,产生能级分裂。在垂直于外磁场方向加一个频率等于未 在 EPR 谱中决定波谱的主要参数 Landé因子 g 、超精细 偶电子的 Larmor 旋进频率的射频场 ,就会产生共振吸收而 耦合系数 A 、零场分裂系数 D 等都是二级张量。也就是说 , ( ) 它们都是强烈地依赖于未偶电子磁矩在磁场空间中的取向 , 取名电子顺磁共振 Electron paramagnetic resonance , EPR 。 由于电子的顺磁性主要是由电子的自旋运动所贡献的,在文 即是各向异性的。在液体中, 由于粒子的自由翻滚, 未偶电 ( 子的磁矩在磁场中的取向 , 是随着粒子的快速翻滚而不断变 献上经常称之为电子自旋共振 Electron spin resonance , ) ( ) 化的 ,其统计结果趋向于各向同性。则以上诸参量也都变为 ESR 。为了更确切地表达其含义并与核磁共振 NMR 相对 ( 标量 , 即 应 ,有国际同行建议将其命名为电子磁共振 Electron mag netic resonance ,EMR) 。为了广大读者的习惯与方便 ,本文 gx x = gyy = gz z = giso 仍称之为电子顺磁共振。 因此 ,液态的谱图就比较容易解析。然而在固态物质中就不 ( ) 电子顺磁共振问世 1945 年 迄今已半个多世纪。早在 同了 ,固体催化剂绝大多数是无定型或多晶粉末型的 ,未偶 20 世纪 60 年代初就有应用于固体催化剂的研究报道[ 1～5 ] 。 电子在磁场中的取向是无序的。测得固体催化剂的 EPR 文献[ 6 ,7 ] 曾对电子顺磁共振的一般原理有过叙述,本文不再 谱 ,即便是只有一种未偶电子 ,其谱线也是在相当宽的磁场 ( 1～2 ) 重复。 范围 10 mT 内统计分布, 即一条大包络线 ,很难从中提 本文第 1 节将着重综述 20 世纪 90 年代以来 , 电子顺磁 取有用的信息。如果伴随着核自旋的超精细分裂或有两个 ( ( ) ) 以上未偶电子间存在强相互作用而产生精细分裂,谱线就更 共振技术 主要是连续波 CW 的电子顺磁共振 CW - EPR 在固体