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水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)
點(diǎn)擊次數(shù):764 更新時(shí)間:2023-02-22

水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)

水凝膠是一類為親水的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝膠,它在水中迅速溶脹并在此溶脹狀態(tài)可以保持大量體積的水而不溶解。由于存在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),水凝膠可以溶脹和保有大量的水,水的吸收量與交聯(lián)度密切相關(guān)。交聯(lián)度越高,吸水量越低。水凝膠中的水含量可以低到百分之幾,也可以高達(dá)99%。

水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)

水凝膠具有良好的生物相容性、低毒性和可生物降解性等特性,用途非常廣泛。水凝膠溶脹過(guò)程與水的傳輸和凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān),因此,溶脹性能是評(píng)價(jià)水凝膠的重要參數(shù)。


凝膠的溶脹性評(píng)價(jià)方法

目前關(guān)于溶脹行為的研究主要是通過(guò)測(cè)量溶脹水凝膠的重量或體積變化來(lái)計(jì)算溶脹率。然而,該方法需要從溶液中取出水凝膠并用濾紙擦拭以去除多余的表面水,擦拭過(guò)程容易影響測(cè)定的準(zhǔn)確度和重復(fù)性,從而產(chǎn)生意想不到的誤差。


水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)

低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)在研究基于水遷移率的聚合物網(wǎng)絡(luò)的水傳輸和微觀結(jié)構(gòu)方面具有巨大潛力。與高分辨率核磁共振不同,低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)主要用于通過(guò)測(cè)量弛豫時(shí)間來(lái)闡明反映結(jié)構(gòu)異質(zhì)性和相互作用的分子遷移率。研究表明,低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)是一種快速、wu創(chuàng)、無(wú)損的測(cè)定水組分分布的方法。低場(chǎng)核磁可標(biāo)準(zhǔn)氫鍵與周圍水分子之間的相互作用。

對(duì)于水凝膠,不同環(huán)境中的水,如凝膠內(nèi)水或外水,可能表現(xiàn)出不同的弛豫性質(zhì)。T2組分對(duì)應(yīng)的幅度可以定量并計(jì)算膨脹率。此外,基于T2值與水凝膠網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)孔尺寸之間的比例關(guān)系,可以描繪溶脹過(guò)程中由于濃度效應(yīng)引起的水凝膠網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)孔尺寸變化。因此,低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)可以作為研究水凝膠溶脹過(guò)程中水的動(dòng)態(tài)傳輸和微觀結(jié)構(gòu)變化的有力工具。此外,低場(chǎng)核磁共振(LF-NMR)不需將水凝膠從溶脹體系中取出,即可直接原位測(cè)量水凝膠的T2分布。

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