培訓小結 | 低場核磁第36期培訓：低場核磁在水泥基材料中的理論模型及應用（二）快速交換模型

來源：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司      分類：商機 2023-10-25 12:56:55 108閱讀次數(shù)

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大家好，我是今天的小編，清華大學李文郁。磁共振實驗室與紐邁合作的低場核磁培訓，今天迎來了第36期。本期由小編主講，書接上文，低場核磁在水泥基材料中的理論模型及應用（二）——雙組分快速交換模型詳解。

主題：低場核磁在水泥基材料中的理論模型及應用（二）

關鍵詞：弛豫，雙組分快速交換模型

在本系列低場核磁在水泥基材料中的理論模型及應用第一期中，提到了低場核磁表征水泥基材料具有獨特優(yōu)勢，且孔的大小與核磁測得的弛豫時間存在關聯(lián)——孔越小，弛豫時間越短，弛豫速率越快。

為何存在這樣的關聯(lián)？如何通過弛豫時間定性或定量估算孔徑？這就涉及到了理論模型，而其中Z常用、Z基礎的，正是本期介紹的雙組分快速交換模型。

（1）模型簡介

文獻或書籍中常見的雙組分快速交換模型可以用一張圖進行概括。公式中表面弛豫效率（surface relaxivity）與材料表面特性相關，可從文獻尋找參考數(shù)值。

雙組分快速交換模型存在多種假設，思考假設成立的條件，既有助于理解模型的限制或邊界條件；又可跳出思維定勢，幫助我們認知模型在其他材料中的推廣和應用。

（2）限制與推廣

盡管本期主要針對水泥基材料講解，但快速交換模型的思路存在廣泛的應用（盡管在不同材料、不同應用中，模型的稱呼有所不同），例如可用于材料表面浸潤性、表面親和性評估，分散性/團聚現(xiàn)象的觀測，懸浮液、膠體穩(wěn)定性研究，表面吸附、競爭吸附現(xiàn)象分析，納米粒子粒徑估算、農(nóng)業(yè)食品行業(yè)質(zhì)量分析等。此時“雙組分”不再局限于孔內(nèi)水與孔壁水，而可以是溶劑水與顆粒表面吸附水等，而這正是低場核磁培訓第六期《表界面 溶劑弛豫應用》專題的相關內(nèi)容。此外，該模型也并不局限于兩種組分，而是可以推廣到多組分的體系。

本期精彩回顧

參考文獻

[1]    J.R. Zimmerman, W.E. Brittin, Nuclear Magnetic Resonance Studies in Multiple Phase Systems: Lifetime of a Water Molecule in an Adsorbing Phase on Silica Gel, J. Phys. Chem. 61 (1957) 1328–1333. https://doi.org/10.1021/j150556a015.

[2]    K.R. Brownstein, C.E. Tarr, Spin-lattice relaxation in a system governed by diffusion, Journal of Magnetic Resonance (1969). 26 (1977) 17–24. https://doi.org/10.1016/0022-2364(77)90230-X.

[3]    K.R. Brownstein, C.E. Tarr, Importance of classical diffusion in NMR studies of water in biological cells, Phys. Rev. A. 19 (1979) 2446–2453. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.19.2446.

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歡迎大家參與討論

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