极化中子衍射及在电子自旋密度研究中的应用

极化中子衍射方法常用于研究含未配对电子化合物中电子自旋密度的分布．分子中电子自旋密度分布从一个独特的角度反映化合物的磁性质．本文介绍极化中子衍射方法的背景知识和基本原理．包括中子源、中子和X射线衍射、极化中子衍射,以及一些常用的实验数据处理方法．选用几个实例总结了用极化中子衍射方法得到的电子自旋密度分布在无机和有机化学中的应用．通过单分子磁体[Fe8O2（OH）12（tacn）6]^8＋和氰基桥联化合物K2[Mn（H2O）2]3[Mo（CN）7]2·6H2O,说明如何用该方法研究金属原子间的磁相互作用;并通过Ru（acac）3这个只含一个未配对电子的化合物来说明如何获得化合物中金属和配体上小的自旋密度;最后介绍了该方法在nitronylnitroxide自由基研究中的应用．     

国内CIDEP研究进展

化学诱导动态电子极化（CIDEP）是检测瞬态顺磁粒子并表征其特征的强有力的手段,对于研究光化学和光物理瞬态过程的微观机理和规律有重要意义. 本文较为详细地总结了4种常见的CIDEP机理,讨论了各种极化谱及相应的极化条件;简要介绍了国内研究小组在CIDEP理论以及在均相溶液和微复相体系中光化学过程的CIDEP研究成果.      

Electronic cluster state entanglement concentration based on charge detection

We propose an efficient entanglement concentration protocol （ECP） based on electron-spin cluster states assisted with single electrons. In the ECP, we adopt the electron polarization beam splitter （PBS） and the charge detector to construct the quantum nondemolition measurement. According to the result of the measurement of the charge detection, we can ultimately obtain the maximally entangled cluster states. Moreover, the discarded items can be reused in the next round to reach a high success probability. This ECP may be useful in current solid quantum computation.     

激光光解自由基的TR-ESR研究

时间分辨电子自旋共振（TR-ESR）技术是探测和鉴定光化学反应过程中顺磁性中间体的强有力工具,利用TR-ESR技术观察到的化学诱导动态电子极化 (CIDEP) 可以为我们提供丰富的光化学反应机理、反应动力学等信息. 该文较为详细地介绍了CIDEP的4种机理和自行研制的一种零差拍平衡混频的时间分辨ESR波谱仪,总结了TR-ESR技术在光解自由基反应方面的应用.     

聚四氟乙烯的辐射效应及其ESR研究

该文回顾了从上世纪50年代中期至近年来人们在聚四氟乙烯（PTFE）辐射效应方面的研究工作,初步总结了辐射PTFE产生的自由基及其相应的过氧化自由基的电子自旋共振（ESR）波谱学应用研究,总结并讨论了实验温度、辐射剂量、PTFE粉末形式、结晶度和交联等因素对辐射PTFE自由基ESR信号的影响. 同时还简要介绍了辐射PTFE后的自由基反应以及辐射交联的进展情况.     

电子自旋共振作为探针研究卤代溶剂的专属性效应

4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(4-OH-TEMPO)电子自旋共振的超精细耦合常数AN与溶剂极性的微观反应常数ET(30)和溶剂受体数AN呈现线性正相关. 并且在介电常数或偶极矩接近时, 含卤溶剂中超精细耦合常数AN普遍偏高. 除了一般的溶剂效应外, 在含卤溶剂中超精细耦合常数AN偏大的原因与专属性的卤键作用有关. 理论计算结果辅助印证了这一结论.     

碱性介质电催化体系活性氧的生成及其光谱学研究

亚熔盐液相氧化技术可在相对低温下实现难分解两性金属矿物的高效转化,基于此进一步提出了碱性介质电化学活性氧协同强化新方法。利用紫外-可见光光谱和电子自旋共振波谱等手段对电催化体系活性氧的生成与转化机理进行了系统解析。通过阴极电催化的作用,在电极表面定向进行两电子氧气还原反应,原位产生大量的活性氧组分。研究发现过渡金属离子与两电子氧气还原产物HO-₂之间的“自诱发”效应,可生成具有更高氧化活性的羟基自由基,大幅促进两性金属转化过程,实现了碱性介质电化学高级氧化过程。利用紫外-可见光光谱检测到电化学体系活性氧催化氧化低价两性金属氧化物(Cr₂O₃和V₂O₃)的转化过程。与此同时,根据标准自由能变化的热力学数据计算可知,V₂O₃比Cr₂O₃更易在活性氧存在的条件下发生溶出反应。采用电子自旋共振波谱(ESR)对电催化体系内的羟基自由基进行检测,结果表明由V₂O₃引发的电化学-类Fenton反应激发产生的羟基自由基ESR信号比Cr₂O₃信号强。利用猝灭剂实验验证了具有高氧化电位的羟基自由基可以对两性金属液相氧化起到促进作用。该研究为碱性介质电化学矿物溶出实际反应提供理论参考。     

利用电子自旋共振测量地磁场强度及磁倾角

利用射频段电子自旋共振实验仪,采用恒定磁场正、反向时共振信号等间距及共振条件,精确地测量了延安地区的地磁场强度及磁倾角.     

二氧化钛溶胶凝胶的光致变色

通过钛酸丁酯在酸性醇溶液中的水解制备二氧化钛溶胶和凝胶。在中压汞灯的照射下,溶胶和凝胶由浅黄色变成蓝紫色。电子自旋共振谱(ESR)表明,变色的原因是由于…Ti－O－Ti－O…网络中Ti^4^+离子被还原成Ti^3^+离子。Ti^3^+离子又会被空气中的氧所氧化成Ti^4^+离子,个人成分吏家产凝胶由蓝紫色褪为浅黄色。和变色溶胶的吸收光谱不同,在变色凝胶的吸收光谱上出现了四个明显的吸收峰,这些吸收峰是由于处于一定结构中的Ti^3^+离子的3d轨道上电子的跃迁所引起。     

铜(Ⅱ)与α,β-不饱和酸根和乙酰胺配合物的合成、 表征、晶体结构和磁性

合成了铜(Ⅱ)与丙烯酸根和乙酰胺及铜(Ⅱ)与α-甲基丙烯酸根和乙酰胺两种配合物,进行了元素分析、红外光谱、电子光谱、ESR谱和变温磁化等研究,确定配合物的组成为Cu~2A~4(C~2H~5NO)~2,其中A=CH~2＝CHCOO^-,CH~2＝C(CH~3)COO^-;C~2H~5NO=乙酰胺,测定了它们的晶体结构。Cu~2(CH~2＝CHCOO)~4(C~2H~5NO)~2(1)晶体属单斜晶系,P2~1/c群;晶胞参数：a=1.5333(5)nm,b=1.0044(3)nm,c=1.6184(7)nm,β=115.28(3)°;Z=4;最终偏离因子R=0.0701。Cu~2[CH~2＝C(CH~3)COO]~4(C~2H~5NO)~2(2)晶体属三斜晶系,P1群;晶胞参数：a=0.93327(11)nm,b=1.12484(11)nm,c=1.3740(6)nm,α=94.90(2)°,β=108.409(14)°,γ=110.556(5)°;Z=2;最终偏离因子R=0.0351。配合物中Cu(Ⅱ)具有畸变的四角锥形配位环境,两个Cu(Ⅱ)由四个α,β-不饱和酸根桥联,在Cu(Ⅱ)的端位各有一个乙酰胺分子以O原子配位。Cu(Ⅱ)－Cu(Ⅱ)间具有一对称中心。配合物1中Cu(Ⅱ)－Cu(Ⅱ)间距离为0.26302(13)nm,配合物2中Cu(Ⅱ)－Cu(Ⅱ)间距离为0.26383(4)nm。变温磁化率研究表明,两种配合物中Cu(Ⅱ)－Cu(Ⅱ)间具有强烈的反铁磁性偶合作用。