Exploration de la Radical Nature d&#39;une surface de carbone par résonance paramagnétique électronique et un flux de gaz calibrée

Uri Green; Yulia Shenberger; Zeev Aizenshtat; Haim Cohen; Sharon Ruthstein

doi:10.3791/51548

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Article de méthode

Exploration de la Radical Nature d'une surface de carbone par résonance paramagnétique électronique et un flux de gaz calibrée

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DOI :

10.3791/51548

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24 avril 2014

Uri Green¹^,² , Yulia Shenberger³ , Zeev Aizenshtat¹ , Haim Cohen²^,⁴ , Sharon Ruthstein³

¹Chemistry Institute, The Hebrew University of Jerusalem, ²Biological Chemistry Department, Ariel University, ³Chemistry Department, Faculty of Exact Science, Bar Ilan University, ⁴Chemistry Department, Ben-Gurion University

Dans cet article

Résumé

Des radicaux stables qui sont présents dans des substrats de carbone interagissent avec l'oxygène paramagnétique à travers un échange de spin Heisenberg. Cette interaction peut être considérablement réduit dans les conditions STP par l'écoulement d'un gaz diamagnétique par rapport au système de carbone. Ce manuscrit décrit une méthode simple pour caractériser la nature de ces radicaux.

Résumé

Alors que les premiers (EPR) études résonance paramagnétique électronique concernant les effets de l'oxydation sur la structure et la stabilité des radicaux de carbone remontent au début des années 1980, l'objectif de ces premiers documents caractérise principalement les modifications apportées aux structures dans des conditions extrêmement difficiles (pH ou de température ) ^3.1. Il est également connu que l'oxygène moléculaire paramagnétique subit un échange de spin Heisenberg interaction avec les radicaux stables qui élargit l'EPR de signal extrêmement ^4-6. Récemment, nous avons rapporté des résultats intéressants où cette interaction de l'oxygène moléculaire avec une certaine partie de la structure radical stable existant peut être réversible affecté par simple écoulement d'un gaz diamagnétique à travers les échantillons de carbone à STP ^7. Comme les flux de He, CO _2, N ₂ et ont eu un effet similaire à ces interactions se produire à la surface du système de macropores.

Ce manuscrit met en évidence l'expérimental techniques, travail-up, et l'analyse qui influence le caractère radical stable existant dans les structures de carbone. On espère que cela aidera à la poursuite du développement et de la compréhension de ces interactions dans la communauté au sens large.

Introduction

Substrats de (% en poids) rapports des atomes C / H / S variant présentes types et les concentrations de radicaux stables qui sont détectables par résonance paramagnétique électronique (RPE) différentes ^8. Ces radicaux dépendent de la structure des macromolécules et sont fortement influencées par leur nature aromatique. Le spectre RPE de radicaux de charbon est caractérisé par une seule large résonance. Dans ce cas, seule la valeur de g, la largeur de ligne et la concentration de spins peuvent être obtenus. Les valeurs g de spectres EPR peuvent être utilisés pour déterminer si un radical oxygène est centrée centrée carbone ou. L'équation de base pour l....