水凝膠溶脹行為和微觀結(jié)構(gòu) 時(shí)域核磁共振

水凝膠是一類極為親水的三維網(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%。

時(shí)域核磁共振（TD-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，時(shí)域核磁共振（TD-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，時(shí)域核磁共振（TD-NMR）是一種快速、無(wú)創(chuàng)、無(wú)損的測(cè)定水組分分布的方法。

時(shí)域核磁共振（TD-NMR）基本參數(shù)：

1、磁體類型：永磁體；

2、磁場(chǎng)強(qiáng)度：0.5±0.08T，儀器主頻率：21.3MHz；

3、探頭線圈直徑：15mm； 

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，時(shí)域核磁共振（TD-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，時(shí)域核磁共振（TD-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。