Waiting
Processando Login

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

Chemistry

Seyitömer ve Kalibre Gaz Akışının Karbon Yüzey Radikal Doğa keşfetmek

Published: April 24, 2014 doi: 10.3791/51548

Summary

Karbon yüzeylerde mevcut stabil radikaller bir Heisenberg dönüş alışverişi yoluyla paramanyetik oksijen ile etkileşim. Bu etkileşim, önemli ölçüde karbon sistemi üzerinde bir diyamanyetik gazı akan STP koşullar altında indirgenebilir. Bu yazıda, bu radikallerin doğasını karakterize etmek için basit bir yöntem tarif etmektedir.

Abstract

Karbon radikallerin yapısı ve istikrar üzerinde oksidasyon etkilerine ilişkin ilk Elektron Paramanyetik Rezonans (EPR) çalışmaları 1980'li yılların başlarına kadar uzanmaktadır iken bu erken gazetelerin odak öncelikle (son derece sert koşullarda yapılara değişiklikleri karakterize pH veya sıcaklık ) 1-3. Ayrıca paramanyetik moleküler oksijen son derece EPR sinyali 4-6 genişletmekte kararlı radikalleri ile Heisenberg sıkma değişimi etkileşim geçirdiği bilinmektedir. Son zamanlarda, mevcut kararlı bir radikal yapının belli bir kısmı ile moleküler oksijen Bu etkileşimin tersine çevrilebilir STP 7 de karbon örnekler üzerinden diamanyetik akan gaz ile kolayca etkilenebilir ilginç sonuçlar bildirilmiştir. He, CO2 ve N2 akışları benzer bir etki olarak, bu etkileşimlerin gözenek sisteminin yüzey alanı meydana gelir.

Bu el yazması deneysel t vurgulamaktadırechniques, iş-up ve karbon yapılarında mevcut kararlı bir radikal hatanın etkileyen doğru analizi. Bu geniş toplum bu etkileşimlerin daha da geliştirilmesi ve anlayış yönünde yardımcı olacağı ümit edilmektedir.

Introduction

C / H / O atomu (% ağırlık) oranları değişen Elyaf mevcut farklı ve Elektron paramanyetik rezonans (EPR) ile saptanabilen kararlı radikallerinden konsantrasyonları 8. Bu radikaller makromoleküllerin yapısına bağlıdır ve son derece bunların aromatik doğası etkilenmektedir. Kömür radikallerin EPR spektrumu geniş tek rezonansı ile karakterize edilir. Bu gibi durumlarda, sadece g-değeri, çizgi genişliği ve sıkma konsantrasyonu elde edilebilir. EPR spektrumları g değerleri bir kök C-merkezli veya oksijen merkezli olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir. Elektron Zeeman etkileşim için temel denklem Denklem 1 h Planck sabiti, v deneyde uygulanan sabit mw frekans olduğunu g-değeri, tanımlar, B 0 rezonans manyetik alan ve β e Bohr magneton olduğunu. Serbest elektronlar için g-değeri 2,00232 olduğunu. V2,00232 gelen g-değeri ariations yörüngesel açısal çiftlenmemiş elektron ivme ve kimyasal çevre ile ilgili manyetik etkileşimi ile ilgilidir. Organik kökler, genellikle organik matris 3, 8-10 serbest radikal yere bağlıdır serbest elektron g, yakın g-değerlerine sahiptir. Karbon-merkezli radikaller, serbest elektron g-değeri 2,0023 yakın g-değerlerine sahiptir. Oksijen merkezli radikaller> 2,004 olan g-değerlerine sahip ise, bir komşu oksijen atomu ile karbon-merkezli radikaller, 2,003-2,004 aralığında daha yüksek g-değerlerine sahiptir. 2,0034-2,0039 of g değeri sadece karbon-merkezli radikaller 11-15 bu artmıştır g değerleri ile sonuçlanan bir at oksijen heteroatomu karbon-merkezli radikaller için karakteristiktir. Takım genişliği spin-latis işlemi ile yönetilir. Bu nedenle, komşu radikaller arasında veya bir azalma ile bir radikal ve paramanyetik oksijen sonuçları arasında bir etkileşimeğirme latis zaman ve dolayısıyla çizgi genişliği 4-6 bir artış.

EPR algılama ile tıkalı akım deneyler zaman tarama satın alma (kinetik ekran) ile iki fazın etkileşim sırasında ayrı bir alan değeri bir EPR sinyalin amplitüdünün zamana bağlı değişimlerin gözlem izin verir. Bu tür bir ölçüm sonucu oluşumu, çürüme ya da para-manyetik bir türünün dönüştürülmesi için bir oran sabitidir. Prosedür ayrı bir dalga boyunda optik absorpsiyon bir zaman-bağımlılığı görülmektedir ki, optik algılama ile durduruldu akışı operasyon köklü durum benzer. EPR-durduruldu doğrudan incelenebilir edilemez - (O 2), örneğin hidroksil (x OH) ya da süperoksit Tipik olarak durdurulur akış deneyleri, kısa olması nedeniyle gevşeme süresi, T 1 sıvı halde tespit EPR olmayan radikaller olarak sıvı halde yürütülmektedir teknikleri akış. Bu possibl Bununla birlikte, Bu EPR-etkindir ve kinetik akışı durduruldu EPR 16-18 ile de izlenebilir gibi, nitroksit tipi radikaller (spin-trans) verecek şekilde nitronların bu radikallerin spin-adüktleri incelemek için e.

EPR algılama hızlı akışlı gaz teknikleri kullanılarak kimyasal reaksiyonlar oranlarının ölçüm yöntemi, aynı zamanda, daha önce 19-22 kurulmuştur. Aslında, bu yöntem mesafenin bir fonksiyonu olarak bir reaktifin konsantrasyonunun, EPR ile, ölçüm bağlıdır (ve bu nedenle sabit bir hız, zaman at) reaktif akışında bir reaktif gaz ile temas halinde olan, üzerinde tüp. Ölçülen çürüme sözde birinci dereceden, böylece reaktif gaz yoğunluğu yaklaşık olarak sabit olduğu, burada koşullar genellikle kullanılır.

Mevcut çalışma, basit bir gaz akışı ayar uygulanmıştır ve gaz sabit bir akış katı karbon alt-tabakanın yüzeyine tanıtıldı.

ntent "> mevcut çalışma detaylı olarak yöntem ile, mevcut kararlı bir radikal yapının belli bir kısmı ile moleküler oksijen Bu etkileşimin geri çevrilebilir STP'de karbon örnekler üzerinden diamanyetik akan gaz ile kolayca etkilenebilir ilgi çekici sonuçlar elde başardı. Bu yöntemin bir sonucu olarak, para-manyetik etkileşim gazın çıkarılması bir serbest elektron daha yakındır ag değer ile yeni bir radikal yüzey açığa çıkarır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Karbon Hazırlanıyor

  1. İstenen fraksiyon boyutu (burada, kömür örnekler 74-250 mm arasında bir kısmını boyutuna öğütülmüştür) karbon örnekleri öğütün.
  2. Değirmeni düzenli bir ortamda yapılmalıdır taşlama işlemi sırasında (AC 20 ° C'ye kadar soğutuldu.) Buna ek olarak, önceki öğütme için bir azot gazı akımı ile taşlama odasını temizleme, bu aşamada oksidasyonu en aza indirir.
  3. Kutuları kapatılabilen ve azot ile hava atmosferi yerine karbon örnekleri aktarın. Bir ısı ayarlı bir odada örnekleri Ol (AC 20 ° C'ye kadar soğutuldu.)
  4. Vakumlu fırın içinde bir atıl ortamda karbon numunelerin ısıtılmasıyla EPR ölçümleri için karbon örnekleri hazırlayın. (Sistemde adsorbe edilen su çıkarmak için,.)
  5. Vakumlu fırın içinde bir açık cam şişe (Şekil 1A) 'de örneğin her biri koyun.
  6. Vakumlu fırın kapağını kapatın ve odası wi atmosfer yerineth azot ya da argon, daha sonra ısı 60 ° C'ye kadar
  7. 24 saat boyunca bu koşullar tutun.
  8. Fırını kapatın ve sıcaklık, oda sıcaklığına ulaşmasına izin verir. Ardından, fırın açma ve örnek şişeler çıkarın.
  9. Kauçuk septa ve bir alüminyum kapak (Şekil 1 B) ile örnek şişeler tıpa yerleştirilmiştir.
  10. Oksijen tüm izlerini çıkarmak için bir vakum sistemi (Şekil 1C) kullanınız.
  11. Sisteme şişeyi bağlayın ve vanalar 1-5 mühür.
  12. Vakum pompası ve basınç göstergeleri açın.
  13. Monitörler 0,1 mbar ~ bir vakum göstermek kadar açık valf 1 ve bekleyin.
  14. Emin sızıntı valfi 1 kapatılması ve 30 sayarak az olduğundan emin olun. Basınçtaki artış sistemin mühür yeterli olandan daha fazla 3 mbar değilse.
  15. Açık valf 2 ve flakon atmosferi kaldırmak - basınç adımda 1.14 belirlenen başlangıç ​​basıncı değerine döner ve tekrar sızıntı test kadar bekleyin.
  16. Birden küçük şişeler bein iseg aynı zamanda (vanalar 2-4) yapılan sonra her vana için adımı 1.15 tekrarlayın.
  17. Bir boşluk sağlanması ve etkin bir şekilde geri kalan atmosferin şişeleri Temizleme işleminden sonra, arzu edilen bir gaz ile atmosfer değiştirin.
  18. Valf 1 ve hemen açık vana 5 kapatın ve basıncı 0,5 atm ulaşmanızı sağlar.
  19. Yakın valfi 5 ve açık vana 1 gaz çıkarmak, ve başlangıç ​​vakum valfi (purge 1) dönene kadar bekleyin.
  20. Valf 1 ve hemen açık vana 5 kapatın ve basıncı 0,5 atm ulaşmanızı sağlar.
  21. Kapat valf 5, başlangıç ​​vakum vanası (tasfiye 2) dönene kadar gazını çıkartmak ve beklemek açık valf 1.
  22. Yakın valf 1 ve hemen açık vana 5 ve basınç 1.0 atm, sonra da kapat valfi 5 ulaşmanızı sağlar.
  23. Yakın valf 2 ve hafifçe aşağıya doğru çekerek ve iğne kaldırarak şişeyi çıkarın.
  24. Flakon açık valf 1 çıkarılması ve sonra vakum sisteminden atık gaz.
  25. Vakum pompası açık vanasını kapatmak önce2 sistemine hava girmesine ve aynı anda (bu yağın geri akışını engeller) pompayı kapatmak için.

2.. Yükleme EPR 3 mm Quartz Tüpler

  1. Etanol ve N2 ile kuru ile EPR tüp durulayın.
  2. İstenen kömür numuneden alüminyum sızdırmazlık çıkarın.
  3. Yavaşça karbon numune ile dolu bir şişe içine EPR tübün açık ucu açın.
  4. Örnek eşit altındaki dağılana kadar EPR tüp bastırın ve çevirin, sonra yavaşça dokunun.
  5. En azından 1.5 sm bir uzunluğa kadar bu şekilde tüp doldurun.
  6. Macun, yaklaşık 0.5-1.0 cm uzunluğuna (Şekil 2A) arasında lastik Teflon macunu tüpünün ucu mühür.

3.. Akış Sistemi Kurma

  1. Kömür dolu EPR tüp bölümü, tüm rezonatör boşluğu dolduruyor emin olun, EPR rezonatör içine kuvars tüp yerleştirin.
  2. Burada bildirilen EPR ölçümleri koşul vardıoda sıcaklığında 292-297 K. ile ucted
  3. İstenen akış gaz ile bir tankı kurmak (N 2, CO 2, O) Emin 2 operasyon vanalar akışı (Şekil 2B) kontrol etmek için vardır olun.
  4. Tanka bir lastik boru bağlayın. Kuvars tüp üzerinde yük koymak için değil şekilde uzunluğu yeterli çekme EPR kuvars tüpün ucu ulaşır emin olun.
  5. Gaz akışını izlemek için lastik boru için bir akış kontrolörü bağlayın.
  6. Küçük bir iğne kullanarak kauçuk teflon macun ile tüp yerleştirin.
  7. Manyetik alan (Şekil 2C) etkiler olarak değil bu yüzden yeterince uzakta numuneden yakın örnek (yaklaşık 3-4 cm kömür yüzeyinden) yakınlığı ama gelene kadar iğne takın.
  8. (SADECE ayar sonra akış açın) akıp bırakın.
  9. Çıkış gazı bırakmak için lastik macun bir delik Poke.

4. EPR Ölçüm

  1. EPR spektrometreden açınter.
  2. Gaz akışı ile Dinle. , Mikrodalga ayar panelini açın 33.0 dB gücünde dip bulun ve en iyi ayar koşulları elde etmek için otomatik ayar kullanın ..
  3. , 2.0 mW mikrodalga gücünü ayarlamak, bu gücün hiçbir doygunluk var.
  4. Manyetik alan ve zamanın bir fonksiyonu olarak aç 2B deney.
  5. Aşağıdaki gibi deney parametrelerini ayarlayın:
    Mikrodalga güç = 2.0 mW
    Genliği = 1.0 G
    Zaman sabiti = 60 milisaniye
    Sweep width = 100 G
    Gecikme = 120 sn
    = 1024 bir alan tarama tarama için nokta sayısı
    = 50, zamanın bir fonksiyonu olarak nokta sayısı
  6. Ölçüm döngüsünü başlatın.
  7. Gaz akışını açın.
  8. Numune denge ulaştı ve bu parametreler de EPR hat şeklindeki başka bir değişiklik, aralarında 120 sn gecikme ile ölçülmüş yaklaşık 25 CW-EPR spektrası sonra orada sonra gaz akışını durdurur. Bir hava atmosfere örnek Açığa ve 50 s 'a kadar devam ölçümleripectra elde edilir, ya da, dengeye ulaşana kadar. Ayarlamak gerek gaz akışını durdurduktan sonra yine var. Ölçüm, her CW-EPR spektrumu arasındaki 120 sn gecikme ile, otomatik olarak devam ediyor.
  9. Denge daha yavaş bir hızda ulaşılırsa, zamanın bir fonksiyonu olarak noktalarının sayısını artırmak.
  10. Denge çok daha hızlı ulaşılması durumunda, her bir tarama arasındaki gecikme süresini azaltmak.

5. Veri Analizi

  1. MATLAB 23 uygulanan EasySpin araç kutusunu kullanarak her EPR alan süpürme spektrum benzetin. Her tür için g-değeri, çizgi genişliği, ve EPR spektrum katkı ölçüde aşağıdaki gibi program dosyasını yazarak takıldığı bir hesaba iki tür atın:
    net, clf, clc
    % Deneysel Dosyayı yükleyin
    expdata = load ('t0s.txt');
    % Türlerin birbirlerinden spin sistemini tanımlayın
    SysC.g = 2.004;
    SysC.lwpp 0,62 =;
    % Spec için deneme parametreleri tanımlayınler bir
    Exp.mwFreq = 9,85764; % Içinde GHz
    Exp.Range = [347 357]; MT olarak%
    = 1 Exp.Harmonic;
    Türler için% hesapla CW EPR spektrumu bir
    [Bx, specX] = biber (SysC, Exp);
    % Türlerin iki spin sistemini tanımlayın
    = 2,0028 SysC2.g;
    = 0.145 SysC2.lwpp;
    % Türler iki deneysel parametreleri tanımlayın
    Exp2.mwFreq = 9,85764;
    Exp2.Range = [347 357];
    = 1 Exp2.Harmonic;
    Türler için% hesapla CW EPR spektrumu iki
    [BX2, specX2] = biber (SysC2, exp2);
    x = 0:0.1:1;
    % Iki türün spektrumunu birleştirir.
    * specX2 spectot = 1.0 * specX 0,0;
    % Deneysel ve simüle spektrumları komplo.
    Bx * 10, spectot, expdata (: 1), expdata (: 2));

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Akış diamanyetik gaza maruz kalma süresinin bir fonksiyonu olarak değişik kömür numuneleri üzerinde EPR deneyleri, ön oluşturma zaman gaz akışı sırasında g'de ikinci bir tür ~ 2,0028 ortaya çıktığı not edildi. Bu g-değer, serbest elektron değerine yakındır ve değiştirmemiş bir alifatik C-merkezli radikaller ile tutarlıdır. Bununla birlikte, her bir numune için toplam sıkma konsantrasyonu (% 10 ±) deneysel hata içinde sabit kalmıştır Şekil 3A, iki tarama sunar:. Kömür numunesi, 2 gazının (HA) CO maruz sonra 0 saniye ve 1900 saniye. 1.900 sn EPR spektrumu iki türün ile karakterizedir. HA için 2.0 G bir çizgi genişliği, g = 2,0028 çok daha dar olan 5,5 G bir çizgi genişliği ve ikinci türlerin, g = 2.004 ile de biri, bulunmuştur ki, bu ikinci tür oluşum oranı ~ 500 saniye (Şekil 3B) 'dir. Ancak, bu ikinci radikal türleri oluşum oranı, her bir numune için kömür farklı birnd 100-5,000 saniye aralığında olduğu bulunmuştur. İlginç, stabilizasyon sonra bu ikinci türlerin oluşumu ölçüde kömür tüm örnekler için aynıdır, ve ilk sıkma konsantrasyonuna oranla% 4-5 ~ olarak değerlendirilmiştir. Spin kalanı 2,003-2,0032, karbon merkezli radikaller (BA, SA), veya g ~ 2.004 (karbon bitişik bir oksijen atomu ile radikal merkezli) ~ g ya karşılık, oysa. 8 daha önce bildirildiği gibi, her numune içindeki baskın radikal türlerinin farklı g değerleri, kömürün doğasına bağlıdır. Gaz akışı durduruldu ve kömür numuneleri aerobik şartlarda havaya maruz edildikten sonra, bu süre içinde, sistem kendi kinetik her kömür numunesi, geri denge gitti. Her bir numune için, bu kömür ikinci türün oluşumunun kinetiği farklıdır, bu yana, numunenin gözenek alanı ve yüzey fonksiyonel gruplar üzerinde belirtmelidir. Amacıyla iyi bu fonksiyonel grupları karakterize etmek, diğer teknikBöyle BET ve NMR gibi sora EPR verileri tamamlamak için gereklidir.

Şekil 1
Şekil 1.. A. . B numuneleri kurutma için vakum fırın. Numune şişeleri. C. Bir ölçüye vakum sistemi. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 2,
Şekil 2.. A. EPR kuvars tüp teflon macun ile karbon ile doldurulmuş ve kapatılmış. İğneler gaz akışı. B izin yerleştirildi. EPR kuvars tüp bağlı gaz sistemi. C.Yüksek hassasiyet probehead rezonatör içindeki EPR kuvars tüp. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Şekil 3,
Şekil 3.. A. EPR spektrası (kalın çizgiler) ve simülasyonlar (kesik çizgiler) HA numunenin aerobik koşullar altında, 298 K, t = 0 saniye, ve 1900 sec. B için CO 2 maruz sonra. Nedeniyle CO 2 ile bir etkileşime HA ikinci radikal türlerinin oluşumu. Green ve arkadaşlarının izni ile çoğaltılmıştır. 7

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Karbon malzemelerin yüzey oksidasyonu önemli endüstriyel ve akademik ilgi. Karbon alt-katman oksidasyon etkisi EPR analitik teknikler de dahil olmak üzere, geniş bir yelpazesi ile karakterize edilmiştir. Bu oksidasyona bir eğilim vardır kömür (bir enerji kaynağı olarak bu nedenle ana kullanım) ve karbon alt-tabaka ile moleküler oksijen etkileşimini inceleyen zaman numune hazırlama ve depolama son derece önemlidir.

Bizim örnekleri, enerji sektöründe kullanımı için tutan büyük kargo denizaşırı taşınan kömür substratlardır. Örnekler nedeniyle taşıma sırasında bazı oksidasyona olsa biz sonradan N2 altında ve soğutulmuş bir alanda saklayarak ileri oksidasyonu engellenmeye çalışılacak. Numuneler ölçümler örnekleri yapılması için havadan su absorbe her zaman olduğu gibi, 24 saat boyunca 60 ° C'de vakum altında kurutulması gerekir.

Da meölçüm ThOD koşulları ve ölçüm türünü henüz önce bizim çalışma 7 bildirilmiştir vardı basittir. Bu örnekler uygun şekilde kurutulur emin olmak için, ve kinetiği doğru bir tahmin sağlamak üzere, gaz-katı madde arayüzünde gaz akış ve basınç ayarlamak için önemlidir. Bu bağlamda, daha önce gaz akışı deneyleri için deneyler gibi daha karmaşık kurulumları sonuçlarımız 19-22 geliştirmek için adapte edilebilir.

Denge gerçekten ulaşıldığında sağlamak amacıyla, vakum ya da azot ortamında bir karbon numune ile sızdırmaz şekilde kapalı bir tüp EPR da iki sınır durumları belirlemek amacıyla incelenmesi gerekmektedir. Çeşitli gaz akış hızlarında deney kurulum, tekrarı dikkatli manipülasyon, gerçekten tekrarlanabilir sonuçlara yol yok.

Bu EPR spektrometresi içinde ayarlama koşullar gazın akış oranı ve n etkilenmez bulunduGazın faktöörlere. Kömür örnekleri, aşama preparasyonu karbon alt-tabakalar emilen suyun çıkarılması için, çok önemlidir. Kömür numuneleri üzerinde adsorbe su dramatik EPR spektrometresi ayarlama koşulları etkileyen ve gürültü oranı sinyal azaltabilir. Burada tarif edilen yöntem, C-numuneleri üzerinde oksidasyon oranlarını değerlendirmek ve örneklerde radikallerin ve paramanyetik türlerin doğasını karakterize etmek için iyidir. Bu, katı bir substrat üzerinde bir gaz ortamının etkileşimi belirlemek ve alt-tabaka olarak radikal türleri ve doğasına etkisini görmek için bu basit yöntem ile mümkündür. Böyle gözenek boyutları, kompozisyonlar, yüzey fonksiyonel grupların, örneğin element analizleri gibi diğer tekniklerin, gaz kromatografisi, NMR, BET, ve FTIR gibi kömür numuneleri, hakkında daha fazla bilgi almak için takviye edilmektedir. Burada tarif edildiği gibi bir yöntem, ucuz ultra-hassas bir oksijen gaz sensörleri, gelişiminde, gelecekteki bir uygulama gibi bir pro olabilirAktif karbon gaz temizleyici aktivitesinin belirlenmesi için olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgments

SR İsrail bilim vakfın desteği kabul eder, hiçbir hibe. 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

Chemistry Sayı 86 karbon-merkezli kökü elektron para-manyetik rezonanstır (EPR) oksidasyon kökleri oksijen karbon
Seyitömer ve Kalibre Gaz Akışının Karbon Yüzey Radikal Doğa keşfetmek
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