Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Exploring the Radical Nature av en Carbon Surface av Electron Para Resonance og en kalibrert Gas Flow

Published: April 24, 2014 doi: 10.3791/51548

Summary

Stabile radikaler som er tilstede i karbon substrater kommuniserer med paramagnetisk oksygen gjennom en Heisenspinnutveksling. Denne interaksjonen kan bli betydelig redusert under STP forhold ved strømmer en diamagnetic gass over karbonsystemet. Dette manuskriptet beskriver en enkel metode for å karakterisere naturen av disse radikaler.

Abstract

Mens de første Electron Para resonans (EPR) studier om effekten av oksidering på struktur og stabilitet av karbon radikaler daterer seg tilbake til tidlig på 1980-tallet i fokus i disse tidlige papirer i hovedsak preget endringene i strukturene under ekstremt vanskelige forhold (pH eller temperatur ) 1-3. Det er også kjent at para molekylært oksygen gjennomgår en Heisenberg spin utveksling samspill med stabile radikaler som ekstremt utvider EPR signal 4-6. Nylig rapporterte vi interessante resultater hvor denne interaksjonen av molekylært oksygen med en viss del av det eksisterende stabil radikal struktur kan påvirkes reversibelt ved å strømme en diamagnetic gass gjennom carbon prøvene ved STP 7.. Som strømmer av He, CO 2 og N 2 hadde en lignende virkning i disse interaksjoner oppstår på overflatearealet av macropore system.

Dette manuskriptet streker eksperimentell techniques, opparbeidelse og analyse mot å påvirke eksisterende stabil radikal natur i karbon strukturer. Det er å håpe at det vil hjelpe mot videre utvikling og forståelse av disse interaksjonene i samfunnet for øvrig.

Introduction

Substrater av varierende (wt%) forholdstall på C / H / O atomer presentere ulike typer og konsentrasjoner av stabile radikaler som kan påvises via Electron Para Resonance (EPR) 8. Disse radikalene er avhengig av strukturen av makromolekyler og er sterkt påvirket av deres aromatisk natur. EPR-spekteret av kull-radikaler er karakterisert ved en enkelt bred resonans. I slike tilfeller kan bare den g-verdi, linjebredde og spinn-konsentrasjon oppnås. G-verdier av EPR-spektra kan brukes til å bestemme om en radikal er karbon-sentrert eller oksygen-sentrert. Den grunnleggende ligning for elektrons Zeeman interaksjon Ligning 1 definerer g-verdi, hvor h er Plancks konstant, v er konstant MW-frekvens anvendt i forsøket, B 0 er resonans magnetfelt og β e er Bohr magneton. For frie elektroner i g-verdi er 2,00232. Variations i g-verdier fra 2,00232 er knyttet til magnetiske interaksjoner med orbital vinkelmomentet til det uparede elektron, og dens kjemiske miljø. Organiske radikaler vanligvis har g-verdier nær den frie elektron g, noe som avhenger av plasseringen av den frie radikal i den organiske matrise 3, 8-10. Karbon-sentrert radikaler har g-verdier som er i nærheten av den frie elektron g-verdi 2,0023. Karbon-sentrerte radikaler med en tilstøtende oksygenatom har høyere g-verdier i området fra 2,003 til 2,004, mens oksygen-sentrerte radikaler har g-verdier som er> 2,004. Den g-verdi på 2,0034 til 2,0039 er karakteristisk for carbon-sentrerte radikaler i et nærliggende oksygenheteroatom som resulterer i økt g-verdier enn det av rent carbon-sentrerte radikaler 11-15. Linje-bredde er styrt av spin-gitter avslapning prosessen. Derfor er en interaksjon mellom tilstøtende radikaler eller mellom et radikal-og paramagnetisk oksygen resulterer i en reduksjoni spin lattice relaxation tid, og dermed en økning av linjebredden 4-6.

Stoppet strømningsforsøk med EPR deteksjon tillate observasjon av tidsavhengige forandringer i amplituden til et EPR-signal ved en distinkt feltverdi i løpet av interaksjon av to faser ved tidssveipe kjøp (kinetisk display). Resultatet av en slik måling er en hastighetskonstanten for formasjonen, nedbrytning eller omdannelse av et paramagnetisk art. Fremgangsmåten er analog med den veletablerte tilfelle stoppes strømningsoperasjon med optisk påvisning hvori en tidsavhengighet av den optiske absorpsjon ved en distinkt bølgelengde er observert. Vanligvis stoppet flømmingseksperimenter er utført i en flytende tilstand som radikaler som ikke EPJ oppdaget i flytende form på grunn av kort tid for avslapping T 1, som f.eks hydroksyl (OH ×) eller superoksid (O 2 -) kan ikke studeres direkte av EPJ-stoppet strømme teknikker. Det er imidlertid possibl e å studere spin-addukter av disse radikalene med nitrones, gir nitroxide-type radikaler (spin-traps), som de er EPJ-aktive og deres kinetikk kan overvåkes også av stoppet flyt EPR 16-18.

Metoden for måling av forekomsten av kjemiske reaksjoner ved hjelp av fast-strømnings gassformige teknikker med EPR deteksjon har også tidligere blitt fastslått 19-22. I hovedsak omfatter fremgangsmåten er avhengig av måling av EPR, av konsentrasjonen av en reaktant som en funksjon av avstanden (og dermed med konstant hastighet, tid) der reaktant har vært i kontakt med en reaktiv gass i strømnings tube. Betingelser, hvorved konsentrasjonen av den reaktive gass er tilnærmet konstant er vanligvis anvendes, slik at den målte råte er pseudo første ordens.

I det aktuelle arbeidet ble en enkel gasstrøm oppsett implementert og en konstant strøm av gass ble tilført til overflaten av det faste karbon-substrat.

ntent "> Med den fremgangsmåte som er beskrevet i den aktuelle jobb vi lykkes i å oppnå interessante resultater hvor denne interaksjonen av molekylært oksygen med en viss del av det eksisterende stabil radikal struktur kan påvirkes reversibelt ved å strømme en diamagnetic gass gjennom carbon prøvene ved STP. Som et resultat av denne fremgangsmåten for fjerning av samspill paramagnetisk gass avdekker et nytt radikal overflate med en g-verdi, som er nærmere til den av et fritt elektron.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. Forbereder karbon prøver

  1. Grind karbonprøvene til fraksjonen ønsket størrelse (her ble det kull prøvene malt til en brøkdel størrelse på mellom 74 til 250 mm).
  2. Under slipeprosessen kvernen skal holdes i en regulert omgivelse (AC avkjølt til 20 ° C). I tillegg spyle slipekammeret med en strøm av nitrogengass før sliping minimerer oksidering på dette stadiet.
  3. Overfør karbon prøver å forsegles beholdere og erstatte luften atmosfære med nitrogen. Hold prøvene i et temperaturregulert rom (AC avkjølt til 20 ° C).
  4. Klargjør karbonprøver for EPR-målinger ved å oppvarme de karbonprøvene under en inert miljø i vakuumovn. (For å fjerne det adsorberte vann i systemet.)
  5. Plasser hver av prøvene i en åpen glassflaske inne i vakuumovn (figur 1A).
  6. Lukk vakuum ovnsdøren og erstatte atmosfæren i kammeret with nitrogen eller argon, og deretter varme til 60 ° C.
  7. Hold disse forholdene for 24 hr.
  8. Slå av ovnen og tillater temperaturen å nå romtemperatur. Deretter åpner ovnen og fjerne eksempel ampuller.
  9. Stopper eksempelhetteglass med gummi septa og en aluminiumshette (Figur 1B).
  10. Bruk et vakuumsystem (fig. 1C) for å fjerne alle spor av oksygen.
  11. Koble flasken til systemet og forsegle ventiler 1-5.
  12. Slå på vakuumpumpen og trykkmålere.
  13. Åpne ventil 1 og vente til monitorene viser et vakuum av ~ 0,1 mbar.
  14. Kontroller at lekkasje er minimal ved å stenge ventilen 1, og telle til 30.. Dersom økningen i trykket er ikke mer enn 3 mbar over tetningen i systemet er tilstrekkelig.
  15. Åpne ventil 2 og fjern atmosfæren i hetteglasset - vente til trykket vender tilbake til den opprinnelige trykkverdien fastsettes i trinn 1,14 og igjen teste for lekkasjer.
  16. Hvis flere ampuller er being ferdig på samme tid (ventiler 2-4) gjentar trinn 1.15 for hver ventil.
  17. Etter å oppnå et vakuum og effektivt å spyle de ampuller med de resterende atmosfære, erstatte atmosfæren med en ønsket gass.
  18. Steng ventil 1 og umiddelbart åpne ventilen 5, og tillate trykket å nå 0,5 atm.
  19. Lukk ventilen fem og åpen ventil en å fjerne gassen, og vente til retur til startvakuumventilen (purge 1).
  20. Steng ventil 1 og umiddelbart åpne ventilen 5, og tillate trykket å nå 0,5 atm.
  21. Lukk ventilen 5, åpen ventil en å fjerne gassen og vente til retur til startvakuumventilen (purge 2).
  22. Lukk ventilen en og umiddelbart åpen ventil 5, og la press for å nå 1.0 atm, så tett ventil fem.
  23. Lukk ventilen to og fjern hetteglasset ved å forsiktig dra nedover og fjerne nålen.
  24. Etter fjerning av ampullen åpne ventilen 1 og rense gassen fra vakuumsystemet.
  25. Før du slår av vakuumpumpen åpen ventil2 for å tillate luft inn i systemet og samtidig slå av pumpen (dette hindrer en tilbakestrømning av olje).

2. Laster EPR 3 mm Quartz Tubes

  1. Skyll EPR tube med etanol og tørr med N 2.
  2. Fjern forseglingen aluminium fra de ønskede metallprøven.
  3. Slå forsiktig åpne enden av EPR-røret inn i hetteglasset fylt med karbon-prøven.
  4. Trykk og drei EPR røret, så banke forsiktig inntil prøven har jevnt dispergert i bunnen.
  5. Fyll røret på denne måte opp til en lengde på minst 1,5 cm.
  6. Forsegl tuppen av røret med gummi Teflon kitt på omtrent 0,5 til 1,0 cm lengde av kitt (figur 2A).

Tre. Sette opp Flow System

  1. Sett kvarts rør inn i EPR resonator, sørg for at den delen av EPJ rør fylt med kull er å fylle hele resonator hulrom.
  2. EPJ-målinger rapporteres her var dirigentucted ved romtemperatur 292-297 K.
  3. Sett opp en tank med den ønskede strømningsgass (N2, CO2, He) sikre at det er to betjeningsventiler for å regulere strømmen (figur 2B).
  4. Koble en gummislangen til tanken. Påse at lengden når spissen av EPR kvartsrøret med nok trekk for ikke å sette belastningen på kvartsrøret.
  5. Koble en strømningsregulator til gummislangen for å overvåke gasstrømmen.
  6. Før røret gjennom gummi Teflon kitt ved hjelp av en tynn kanyle.
  7. Før nålen til den er i umiddelbar nærhet (ca. 3-4 cm over kull-overflaten) til prøven, men langt nok borte fra prøven for ikke å påvirke det magnetiske feltet (fig. 2C).
  8. La renne ut (slå på strømmen KUN etter tuning).
  9. Rote et hull i gummi kitt for å frigjøre utløpsgassen.

4. EPR Måling

  1. Slå på EPR spectrometer.
  2. Tune uten gasstrømmen. Åpne mikrobølgeovn tuning panelet, finn dukkert på 33,0 dB makt, og bruke auto tune for å skaffe de beste tuning forhold ..
  3. Sett mikrobølgeeffekt til 2,0 mW, i denne kraften er det ingen metning.
  4. Åpen 2D eksperiment, som en funksjon av magnetisk felt og tid.
  5. Sett parametrene for eksperimentet som følger:
    Mikrobølgeeffekt = 2,0 mW
    Modulation amplitude = 1,0 G
    Tid konstant = 60 msek
    Sweep width = 100 G
    Delay = 120 sek
    Antall poeng for et felt feie scan = 1024
    Antall punkter som funksjon av tid = 50
  6. Begynn målesyklus.
  7. Slå på gasstrømmen.
  8. Etter at prøven har nådd likevekt, og det er ingen ytterligere endring i EPR-linjeform, i det disse parametrene etter omtrent 25 CW-EPR-spektra som ble målt ved 120 sek forsinkelse mellom dem, stanse gasstrømmen. Expose prøven til en luft atmosfære og fortsette med målingene inntil 50 spectra er oppnådd, eller inntil likevekt er nådd. Det er ikke nødvendig å stille igjen etter avsluttet gasstrømmen. Målingen fortsetter automatisk, med 120 sek forsinkelse mellom hver CW-EPR spektrum.
  9. Ved likevekt er nådd ved en lavere hastighet, øker antallet punkter som funksjon av tiden.
  10. Hvis likevekt er nådd mye raskere, redusere tidsforsinkelsen mellom hver skanning.

5. Data Analysis

  1. Simulere hver EPJ felt feie spektrum bruker easyspin verktøykassen implementert på MATLAB 23. Ta to arter i betraktning, der for hver art av g-verdien er, jo linjebredde, og omfanget av bidraget til EPR-spekteret er montert ved å skrive programmet filen som følger:
    klart, clf, clc
    % Last eksperimentell fil
    expdata = load ('t0s.txt');
    % Definer spinn system av arter man
    SysC.g = 2,004;
    SysC.lwpp = 0,62;
    % Definer parametere for eksperimentet for speckaper en
    Exp.mwFreq = 9,85764; % I GHz
    Exp.Range = [347 357]; % I mT
    Exp.Harmonic = 1;
    % Beregn CW EPJ spektrum for arter en
    [Bx, specX] = pepper (SySc, Exp);
    % Definer spinn system av arter to
    SysC2.g = 2,0028;
    SysC2.lwpp = 0.145;
    % Definer eksperimentelle parametre for arter to
    Exp2.mwFreq = 9,85764;
    Exp2.Range = [347 357];
    Exp2.Harmonic = 1;
    % Beregn CW EPJ spektrum for arter to
    [BX2, specX2] = pepper (SysC2, utv2);
    x = 0:0.1:1;
    % Kombinere spektrumet av de to arter.
    spectot = 1,0 * specX 0,0 * specX2;
    % Plotte den eksperimentelle og simulerte spektra.
    Bx * 10, spectot, expdata (:, 1), expdata (:, 2));

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Når preforming av EPR-eksperimenter på forskjellige kullprøver, som en funksjon av eksponeringstiden til en diamagnetic Gasstrømmen ble det bemerket at under gassgjennomstrømning, en andre arter på g ~ 2,0028 opptrådte. Denne g-verdien er nær verdien av et fritt elektron og i samsvar med usubstituerte alifatiske karbonsentrerte radikaler. Det totale spinn-konsentrasjon for hver prøve holdt seg konstant innenfor eksperimentelle feil (± 10%) Figur 3A presenterer to avsøkninger:. 0 sek og 1900 sek etter at kull-prøven hadde vært utsatt for CO 2-gass (HA). EPR-spekteret ved 1900 sek karakteriseres av to arter. En i g = 2,004 med en linjebredde på 5,5 G, og en andre arter, som er mye smalere ved g = 2,0028, med en linjebredde på 2,0 G. For HA, ble det funnet at graden av dannelse av dette andre arter er ~ 500 sek (Figur 3B). Imidlertid er graden av dannelse av dette andre radikale arter forskjellig for hver kullprøve, etnd ble funnet å være innen området fra 100-5,000 sek. Interessant, er graden av dannelse av dette andre arter, etter stabilisering lik for alle kull-prøver, og ble evaluert som ~ 4 til 5% i forhold til den innledende sentrifuge konsentrasjon. Mens resten av de spinner tilsvarer enten g ~ 2,003 til 2,0032, karbon sentrert radikaler (BA, SA), eller g ~ 2,004 (karbon sentrert radikal med et tilstøtende oksygenatom). De ulike g-verdier av de dominerende radikale arter i hver prøve er avhengig av arten av det kull, som ble rapportert før 8. Etter at gass-strømmen ble stoppet, og de kull prøvene ble eksponert for luft ved aerobe betingelser, i løpet av denne tiden gikk systemet tilbake til likevekt, hver kullprøve med sin egen kinetikk. Siden kinetikken til dannelsen av denne andre arter for hver kullprøve er forskjellig, bør det tyde på prøvens porer området og overflaten funksjonelle grupper. For bedre å karakterisere disse funksjonelle grupper, annet tekniskspørsmål som BET og NMR er nødvendig å supplere EPJ-data.

Figur 1
Figur 1. A. Vakuumovn til tørking prøvene. B. Eksempel ampuller. C. En skreddersydde vakuumsystem. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Fig. 2
Figur 2. A. EPR kvartsrør fylt med karbon og lukket med Teflon kitt. Nåler ble satt inn for å tillate gasstrømmen. B. Gass-system koblet til EPR kvartsrør. C. DenEPJ kvarts rør inni den høye følsomheten probehead resonator. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. A. EPR spektrene (heltrukne linjer) og simuleringer (stiplede linjer) av HA prøven ved aerobe forhold, 298 K, t = 0 sek, og etter vært utsatt for CO 2 for 1900 sek. B. Dannelsen av de andre radikale arter i HA grunn av en vekselvirkning med CO 2. Gjengitt med tillatelse fra Green et al. 7

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Oksidering av karbonmaterialer er av betydelig industriell og akademisk interesse. Virkningene av karbon-substrat oksidasjon har vært preget med et bredt utvalg av analytiske teknikker, inkludert EPR. Når du skal undersøke samspillet av molekylært oksygen med karbon underlaget som kull som har en tilbøyelighet til å gjennomgå oksidasjon (derav hoved utnyttelse som energiressurs) prøveopparbeidelse og lagring er ekstremt viktig.

Våre prøvene er kull underlag som har blitt transportert i utlandet i store lasterom for utnyttelse i energibransjen. Selv om prøvene på grunn gjennomgå noen oksydasjon under transport vi forsøke å hindre ytterligere oksydasjon ved etterfølgende lagring av dem under N2 og avkjølt i et område. Ettersom prøvene adsorbere vann fra luften før den føres målinger prøver må alltid tørkes under et vakuum ved 60 ° C i 24 timer.

Mens megthod av målingen er grei forholdene og type måling hadde ennå ikke har blitt rapportert før vårt arbeid 7. Det er viktig å sikre at prøvene er skikkelig tørket og å kalibrere gasstrøm og-trykk til det gass-faststoff-grensesnitt for å muliggjøre nøyaktig estimering av kinetikken. I dette henseende mer sofistikerte oppsett slik som de som tidligere er eksperimentert med for gass strømningseksperimenter kan tilpasses for å forbedre resultatene 19-22.

For å sikre at likevekt er faktisk nås, må en forseglet EPR rør med en karbonprøve under vakuum eller nitrogenmiljø også bli undersøkt for å bestemme de to rammer tilfeller. Forsiktig manipulering av oppsettet, gjentakelse av forsøket på ulike gassmengder, gjør faktisk føre til reproduserbare resultater.

Det ble funnet at de innstiller forholdene i EPR-spektrometeret ikke er påvirket av strømningshastigheten av gassen og nperatur av gassen. Fremstillingen av kullprøver trinnet er kritisk, for å fjerne absorbert vann fra karbon-underlag. Absorbert vann på kullprøver kan dramatisk påvirke tuning forholdene i EPR-spektrometer og redusere signal-til-støy-forhold. Metoden som beskrives her er godt for vurdering av oksidasjons priser på karbon prøver og for å karakterisere naturen av radikaler og paramagnetiske arter i prøvene. Det er således mulig med denne enkle metode for å bestemme interaksjonen mellom et gassformig miljø på det faste substrat og se effekten på de radikale arter og natur i underlaget. For å få mer informasjon om kullprøver, for eksempel porestørrelser, komposisjoner, overflate funksjonelle grupper, andre teknikker som elementanalyse, gasskromatografi, NMR, BET, og FTIR suppleres. Fremgangsmåten som er beskrevet her som kan ha en fremtidige anvendelser i utviklingen av billige ultra-sensitive oksygengassfølere, så vel som en provære for bestemmelse av aktiviteten av aktive karbon scrubbere.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklært.

Acknowledgments

SR erkjenner støtte fra Israel Science Foundation, gir ingen. 280/12.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EPR spectrometer Bruker Elexsys E500
EPR quartz tube Wilmad-Lab Glass
Vacuum oven  Heraeus VT6060
Balance Denver Instrument 100A
High Vacuum Silicone Grease VWR International 59344-055
Teflon putty 
Laboratory (Rubber) Stoppers Sigma-Aldrich Z114111
Aluminum Crimp seals  Sigma-Aldrich Z114146
Hand Crimper Sigma-Aldrich Z114243
Borosilicate vials  Sigma-Aldrich Z11938
Rubber tubing 
Aluminum hose clamps
Screwdriver 
Custom made vacuum system 
Glass storage cylinders 
BD Regular Bevel Needles BD 305122
Helium   Oxar Ltd
Argon     Oxar Ltd
CO2 99.99% Maxima
N2 99.999% Oxar Ltd
O2 Maxima
Air Maxima

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jezierski, A., Czechowski, F., Jerzykiewicz, M., Chen, Y., Drozd, J. Electron parametric resonance (EPR) studies on stable and transient radicals in humic acids from compost, soil, peat and brown coal. Spectrochim. Acta A. 56 (2), 379-385 (2000).
  2. Ottaviani, M. F., Mazzeo, R., Turro, N. J., Lei, X. EPR study of the adsorption of dioxin vapours onto microporous carbons and mesoporous silica. Micropor. Mesopor. Mat. 139 (1-3), 179-188 (2011).
  3. Pilawa, B., Wieckowski, A. B., Pietrzak, R., Wachowska, H. Multi-component EPR spectra of coals with different carbon content. Acta Physica Polonica. A. 108 (2), 403-407 (2005).
  4. Kweon, D. -H., Kim, C. S., Shin, Y. -K. Regulation of neuronal SNARE assembly by the membrane. Nat. Struct. Biol. 10 (6), 440-447 (2003).
  5. Merianos, H. J., Cadieux, N., Lin, C. H., Kadner, R. J., Cafiso, D. S. Substrate-induced exposure of an energy-coupling motif of a membrane transporter. Nat. Struct. Biol. 7 (3), 205-209 (2000).
  6. Xu, Y., Zhang, F., Su, Z., McNew, J. A., Shin, Y. -K. Hemifusion in SNARE-mediated membrane fusion. Nat. Struct. Mol. Biol. 12 (5), 417-422 (2005).
  7. Green, U., Aizenshtat, Z., Ruthstein, S., Cohen, H. Reducing the spin-spin interaction of stable carbon radiclas. Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (17), 6182-6184 (2013).
  8. Green, U., Aizenshtat, Z., Ruthstein, S., Cohen, H. Stable radicals formation in coals undergoing weathering: effect of coal rank. Phys .Chem. Chem. Phys. 14 (37), 13046-13052 (2012).
  9. Weil, J. A., Bolton, J. R. Electron Paramegntic Resonance: Elementary theory and parctical applications. , 2nd edition, John Wiley & Sons. New Jersey. (2007).
  10. Aizenshtat, Z., Pinsky, I., Spiro, B. Electron spin resonance of stabilized free readicals in sedimentary organic matter. Org. Geochem. 9 (6), 321-329 (1986).
  11. Dellinger, B., et al. Formation and stabilization of persistent free radicals. Proc. Combust. Inst. 31 (1), 521-528 (2007).
  12. Kausteklis, J., et al. EPR study of nano-structured graphite. Phys. Rev. B. Condens. Matter Mater. Phys. 84 (12), 125406-125411 (2011).
  13. Pol, S. V., Pol, V. G., Gedanken, A. Encapsulating ZnS and ZnSe nanocrystals in the carbon shell: a RAPET approach. J. Phys. Chem. C. 111 (36), 13309-13314 (2007).
  14. Ross, M. M., Chedekel, M. R., Risby, T. H., Lests, S. S., Yasbin, R. E. Electron Paramagnetic Resonance spectrometry of diesel particulate matter. Environm. Int. 7, 325-329 (1982).
  15. Tian, L., et al. Carbon-centered free radicals in particulate matter emissions from wood and coal combustion. Energy Fuels. 23 (5), 2523-2526 (2009).
  16. Jiang, J., Bank, J. F., Scholes, C. P. The method of time-resolved spin-probe oximetry: its application to oxygen consumption by cytochrome oxidase. Biochemistry. 31 (5), 1331-1339 (1992).
  17. Jiang, J., Bank, J. F., Scholes, C. P. Subsecond time-resolved spin trapping followed by stopped-flow EPR of Fenton products. J. Am. Chem. Soc. 115 (11), 4742-4746 (1993).
  18. Lassmann, G., Schmidt, P. P., Lubitz, W. An advanced EPR stopped-flow apparatus based on a dielectric ring resonator. J. Magn. Reson. 172 (2), 312-323 (2005).
  19. Breckenridge, W. H., Miller, T. A. Kinetic Study by EPR of the Production and Decay of SO(1Δ) in the Reaction of O2(1Δg) with SO(3Σ. J. Chem. Phys. 56 (1), 465-474 (1972).
  20. Brown, J. M., Thrush, B. A. E.s.r. studies of the reactions of atomix oxygen and hydrogen with simple hydrocarbons). Trans. Faraday Soc. 63 (1), 630-642 (1967).
  21. Hollinden, G. A., Timmons, R. B. Electron Spin Resonance study of the kinetics of the reaction of oxygen (1. DELTA.. zeta.) with tetramethylethylene and 2,5,-dimethylfuran. J. Am. Chem. Soc. 92 (14), 4181-4184 (1970).
  22. Westenberg, A. A. Applications of Electron Spin Resonance to Gas-Phase kinetics. Science. 164, 381-388 (1969).
  23. Stoll, S., Schweiger, A. EasySpin, a comprehensive software package for spectral simulation and analysis in EPR. J. Magn. Reson. 178 (1), 42-55 (2006).

Tags

Kjemi Carbon-sentrert radikal elektron paramagnetisk resonans (EPR) oksidasjon radikale oksygen karbon
Exploring the Radical Nature av en Carbon Surface av Electron Para Resonance og en kalibrert Gas Flow
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Green, U., Shenberger, Y.,More

Green, U., Shenberger, Y., Aizenshtat, Z., Cohen, H., Ruthstein, S. Exploring the Radical Nature of a Carbon Surface by Electron Paramagnetic Resonance and a Calibrated Gas Flow. J. Vis. Exp. (86), e51548, doi:10.3791/51548 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter