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什么是电子参数共振?

的见解从工业Joerg克勒工业组主管Bruker Biospin

在这次采访中,Bruker BioSpin工业业务部门的负责人Joerg Koehler与AZoM谈论了电子参数共振的好处和它的用途。

什么是电子参数共振,它有什么用途?

在过去,红外光谱和拉曼光谱是研究聚合物结构的常用手段,而质谱无疑是分析聚合物不可缺少的工具。它被广泛用于研究聚合物的组成、结构、分子量和杂质含量。

然而,EPR的工作原理是测量带有未配对电子的顺磁离子或分子的存在,并观察静态磁场中微波的共振吸收。

我们可以使用电子顺磁共振(EPR)研究聚合物中的根本反应,因为EPR是一种非侵入性和非破坏性的磁共振技术,因此是检测像自由基,双自由基,过渡金属离子等顺磁性物种,三重态系统和点缺陷。

这些顺磁性物质存在于许多材料中,因此EPR是聚合物科学中不可缺少的工具。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球虽然EPR在聚合物科学中的应用是多种多样的,但它们大致可以分为五个关键领域:热降解欧洲杯线上买球或化学降解、优化产品保质期、反应监测、杀菌质量控制和顺磁杂质分析。

图片来源:伤风/圣尼特Fuangnakhon

EPR如何帮助控制自由基聚合?

自由基反应是聚合、交联和降解等过程的中心,我们可以使用EPR来帮助监测和管理这些反应。许多天然或合成的聚合物也容易发生自氧化,这是一个涉及聚合物的光或热氧化降解的过程。

发生在聚合物中的自由基反应是多种多样的,其中包括排队或交联反应,这通常发生在有机过氧化物的存在下,而树脂和油的干燥通常会先于其他自由基机制。

这些材料将通欧洲杯足球竞彩过与大气中的氧反应交联和固化,在合成以氧为中心的自由基之前产生过氧化氢。这些反应必须被监控和管理,如果我们要确保聚合物保持他们想要的质量,这就是EPR可以发挥作用的地方。

聚合物中的自由基自氧化通常从起始反应开始,然后经过增殖、链分支和终止反应阶段。这一过程总是始于起始自由基的形成,而正是这些自由基可以被EPR检测、识别和量化。

你能给读者eps的一些例子吗?

EPR可用于各种应用。首先,让我们谈谈使用EPR来帮助解决涂料聚合物中的退化。通常将受阻胺光稳定剂(HALS)加入到涂料聚合物中作为自由基清除剂,设计用于防止由曝光产生的聚合物降解。

当涂料中的聚合物暴露在紫外线下时,会发生降解,导致聚合物自由基的形成。HALS与这些聚合物自由基反应,并被氧化形成HALS自由基,这些自由基可被EPR检测到。

在过去的几十年中,通过受控的降解和交联在聚烯烃改变的兴趣增加,旨在产生特定的最终产品性质。EPR可用于验证这些类型的修改过程中涉及的自由基机制。

EPR还可用于帮助在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中进行灭菌。这是联合更换制造中最常用的材料之一。欧洲杯足球竞彩

EPR在硫化橡胶和所谓的“自愈合”橡胶的发展中有许多作用橡胶可以经受硫化过程,以创建一个三维聚合物网络,这是这些材料的许多特性的原因。欧洲杯足球竞彩硫和有机过氧化物常被用作硫化剂,我们可以使用EPR来帮助确定可能影响这一过程的自由基的存在和浓度。

EPR的特别激动人心的应用在于光伏和燃料电池。用于太阳能电池或用于有机光伏电池的聚合物的纯硅具有非常有限的可用性,因此重要的是它有效地使用。

图片来源:Shutterstock/Polina Krasnikova

我们必须为缺陷和杂质浓度制定准确的规格,以最大限度地提高产品产量和作物目标。我们可以使用EPR来研究像纯硅这样的初始材料中的缺陷,通过测试这些来计算顺磁缺陷或杂质的欧洲杯足球竞彩数量。

Nafion膜存在于导电聚合物膜中,它们之所以有用是因为它们只允许质子通过。然而,如果这些膜暴露在活性氧物种,如过氧化氢或短暂的氧自由基,这可能导致这些膜的降解,对燃料电池的性能产生负面影响。

我们可以利用EPR来研究这些自由基并识别它们的结构,帮助我们理解膜的降解机制,最终导致燃料电池效率的提高。

也许EPR最关键的应用之一是其在环境技术和废物减少中的使用。例如,当微薄塑料暴露于阳光时,在其表面上大量的环境持久的自由基和反应性氧物种。我们可以使用EPR来识别和量化这些持久的激进术,帮助我们更好地了解其形成途径和长期影响。

生物可降解聚合物是另一种有助于解决垃圾和塑料污染的技术。生物可降解的生物聚酯家族是传统塑料的一个有吸引力的替代品,这些生物聚合物的时间和空间异质性可以通过EPR,使用氮氧化物顺磁自旋探针进行研究。

图片来源:伤风/ Mr_Mrs_Marcha

Bruker的EPR解决方案如何帮助高分子产业的研究人员和制造商?

布鲁克拥有一个全面的分析系统组合,可以帮助支持聚合物行业开发新的优化聚合物,以及高效生产高质量的塑料。

我们的microESR是市场上最小的台式EPR光谱仪。我们还提供在线ESR用于聚合物中的反应监测,而Magnetic ESR5000是专门为聚合物研究设计的台式仪器。

我们的仪器组合还包括EMXNANO,EMXMICO和EMXPLUS - 一系列新系列仪器,包括最新的数字和微波技术,适用于各种教学和分析应用。

最后,我们还可以提供Xenon软件套件。氙气是一套全面的EPR数据采集、处理和分析工具,它指导用户通过EPR过程的每个步骤M获取通过其目标工作流程范围进行分析。

关于Joerg克勒

Joerg Koehler博士研究了物理学,并拥有雷根斯堡大学生物物理学和物理生物化学研究所的博士学位。他的研究侧重于基于高压-NMR的生物化学活性大分子的折叠中间体研究。经过几次销售,销售管理和工商管理机构,他加入了Bruker作为业务部门的工业负责人。今天,Joerg Koehler博士对Bruker在包括取证等各种工业市场段的磁共振的全球活动负责。

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR和成像。(2021年,09年3月)。什么是电子参数共振?AZoM。于2021年7月4日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19787检索。

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR和成像。什么是电子参数共振?AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19787。(2021年7月4日)。

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    布鲁克生物自旋-核磁共振,EPR和成像。什么是电子参数共振?.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19787。

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