什么是电子参数共振?

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。

什么是电子参数谐振，它用于什么？

在过去，红外和拉曼光谱常用于研究聚合物结构，并且质谱肯定是聚合物分析的不可缺少的工具。它广泛用于研究聚合物组合物，聚合物结构，分子量和杂质含量。

然而，EPR通过测量具有未配对电子的顺磁离子或分子的存在，以及观察微波在静态磁场内的谐振吸收的作用。

我们可以利用电子顺磁共振(EPR)来研究聚合物中的自由基反应，由于EPR是一种非侵入性和非破坏性的磁共振技术，它非常适合于检测自由基、双自由基、过渡金属离子、三重态系统和点缺陷等顺磁性物质。

这些顺磁性物种在许多材料中被发现，因此EPR是聚合物科学中不可或缺的工具。亚博网站下载亚博老虎机网登录虽然EPR在聚合物科学中的应用变化，但它们可以松散地分为五个关键区域：热或化学降解亚博老虎机网登录，优化产品保质期，反应监测，灭菌质量控制和顺磁杂质分析。

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EPR如何帮助管理受控的自由基聚合？

激进的反应是诸如聚合，交联和降解等过程中的中央，我们可以使用EPR来帮助监测和管理这些反应。许多天然或合成聚合物也容易发生自动氧化，这是一种涉及聚合物的光或热氧化降解的方法。

在聚合物中发生的自由基反应变化，这些反应可以包括通常在有机过氧化物存在下发生的排队或交联，而树脂和油的干燥通常将在其他自由基机制之前。

这些材料将通亚博网站下载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。

在通过繁殖，链支链和终止反应阶段移动之前，聚合物中的自由基自氧化通常在开始之前开始。该过程始终以发起自由基的形成开始，并且可以使用EPR检测，鉴定和量化这些自由基。

你可否向我们的读者提供一些环保工作实际应用的例子?

EPR的应用范围很广。首先，让我们讨论一下使用EPR来帮助解决涂料聚合物的降解问题。受阻胺光稳定剂(HALS)通常作为自由基清除剂添加到油漆聚合物中，旨在防止聚合物因暴露在光照下而降解。

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。

在过去的几十年里，人们对通过受控降解和交联改性聚烯烃越来越感兴趣，旨在创造特定的最终产品性能。EPR可以用来验证这些类型的改性过程中涉及的自由基机制。

EPR还可以用来帮助管理超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的灭菌。这是关节置换制造中最常用的材料之一。亚博网站下载

EPR在硫化的发展中具有许多角色，称为“自我愈合”橡胶．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。亚博网站下载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的一个特别令人兴奋的应用是在光伏和燃料电池的研究。用于太阳能电池或有机光伏聚合物的纯硅的可用性非常有限，因此有效利用它是很重要的。

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我们必须制定准确的缺陷和杂质的规范，以最大化产品产量和作物目标。我们可以使用EPR在纯硅等原料中研究缺陷，测试这些以计算顺磁缺陷或杂质的数量。亚博网站下载

在导电聚合物膜中发现了Nafion膜，它们可用于它们仅允许质子通过它们。然而，如果这些膜暴露于过氧化氢或短寿命的反应性氧物质，这可能导致这些膜的降解，产生负面影响燃料电池性能。

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最重要的应用之一是它在环境技术和减少废物方面的应用。例如，当微塑料暴露在阳光下时，它们的表面会形成大量环境持久性自由基和活性氧。我们可以使用EPR来识别和量化这些持续的自由基，帮助我们更好地了解它们的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。

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Bruker的EPR解决方案如何帮助聚合物行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。

我们的产品组合还包括EMXnano、EMXmicro和EMXplus，这是一系列具有最新数字和微波技术的新仪器，适用于广泛的教学和分析应用。

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通过其目标工作流程进行分析。

关于Joerg Koehler.

Joerg Koehler博士在雷根斯堡大学生物物理和物理生物化学研究所学习物理学，并获得博士学位。主要从事生物活性大分子折叠中间体的高压核磁共振研究。在担任销售、销售管理和工商行政管理的多个职位后，他加入Bruker担任工业业务部门主管。如今，Joerg Koehler博士负责布鲁克公司在磁共振领域的全球活动，涉及多个工业领域，包括法医领域。