epr在材料科学与物理学中

聚合物劣化

HALS成功地防止了聚合物照片。必威官网体育下载
由于曝光引起的聚合物的降解导致聚合物的变色和机械性能(弹性,韧性等)的降低。为了防止这种分解,将受阻胺光稳定剂(HALS)加入聚合物中。通过监测这些光稳定器的EPR信号,可以评估其有效性。

光照射时的照片启动和自由基形成
在添加HALS(右)后,在加入HALS EPR光谱(右)后,在UV照射期间在聚合物中产生的EPR信号被完全抑制

聚合物结构

用硝基X旋转标记对聚电解质多层(PEM)膜的EPR研究。
通过交替的带电荷的聚电解质的交替吸附来形成多层电极(承载离子离子基团的聚合物),所以称为逐层技术。通过EPR研究了由具有自由硝基氧化物(4-氨基-TEMPO)标记的强聚丙酯和弱聚膜组成的PEM薄膜由EPR研究。监测PEM膜的生长,并且定量EPR分析提供了有关每个双层的信息。

依赖于双层Nd1的PH 4与pH 4缓冲溶液接触的聚阳离子/速度标记的聚阴离子多层膜的信号强度。

油漆属性

HALS EPR信号在涂料中表明紫外线暴露后的劣化。
涂料膜劣化的主要原因是几种组分的降解,包括粘合剂和某些颜料。这是由延长暴露于UV光(阳光),水分和冻融循环的自由基来引起的。自由基在物质中具有高度反应性,无论是形成还是崩溃化学键。在曝光上涂漆耐久性的情况下,自由基实际上损坏了薄膜。这个过程非常相似,皮肤衰老如何。皮肤含有自由基,当暴露于多年的阳光时,将显示衰老的迹象,包括皱纹,剥皮,太阳斑和整体干燥。

在紫外线暴露后在涂料中检测到HALS(受阻胺光稳定剂)的EPR光谱

太阳能电池

EPR检测到的非晶硅缺陷。
硅是在光伏产业中生产太阳能电池的最常见材料,无论是单晶形式。EPR可以通过EPR来完成顺磁性缺陷的具体表征,以了解通过降解诱导的顺磁心如何影响太阳能电池活性层的效率。对非晶硅光伏的EPR研究表明,在这种材料的情况下存在良好的缺陷和所得电荷收集效率之间存在强烈的关系。

由于弱Si-Si键,EPR检测到的非晶硅中的光诱导缺陷

过渡金属

紫立岩薄膜中MG配位的测定
过渡组,稀土和致动素离子是3D,4D,5D,4F和5F组的成员,并且是一系列EPR研究的主题。通过EPR使转变元素有趣的受试者进行的一个方面是它们的可变价。例如,Zn1XMGXO复合物是用于氧化物半导体的多功能功能材料,并且在体积和界面处的原子布置确定氧化物的重要性质。EPR用于确定异胃部Zn1XMGXO:Mn薄膜中的Mg协调。

数据礼貌AndreasPöppl博士,大学(J. Mater.Chem.C,2015,3,11918)

在Zn的297 k处实验和模拟EPR光谱0.990.01O:Mn(pO2= 0.016毫巴,cMN.= 0.05%)薄膜样品G5189用于B┴C(顶部)和BIIC(底部)。星号表示Fe的信号3+和Cr.3+蓝宝石衬底中的杂质。