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水凝膠溶脹行為和微觀結構 時域核磁共振​

水凝膠是類為親水的三維網絡結構凝膠，它在水中迅速溶脹并在此溶脹狀態可以保持大量體積的水而不溶解。由于存在交聯網絡，水凝膠可以溶脹和保有大量的水，水的吸收量與交聯度密切相關。交聯度越高，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99%。

時域核磁共振​（TD-NMR）在研究基于水遷移率的聚合物網絡的水傳輸和微觀結構方面具有巨大潛力。與高分辨率核磁共振不同，時域核磁共振​（TD-NMR）主要用于通過測量弛豫時間來闡明反映結構異質性和相互作用的分子遷移率。研究表明，時域核磁共振​（TD-NMR）是種快速、、無損的測定水組分分布的方法。

時域核磁共振​（TD-NMR）基本參數：

​1、磁體類型：永磁體；

2、磁場強度：0.5±0.08T，儀器主頻率：21.3MHz；

3、探頭線圈直徑：15mm；

對于水凝膠，不同環境中的水，如凝膠內水或外水，可能表現出不同的弛豫性質。T2組分對應的幅度可以定量并計算膨脹率。此外，基于T2值與水凝膠網絡網孔尺寸之間的比例關系，可以描繪溶脹過程中由于濃度效應引起的水凝膠網絡網孔尺寸變化。

因此，時域核磁共振​（TD-NMR）可以作為研究水凝膠溶脹過程中水的動態傳輸和微觀結構變化的有力工具。此外，時域核磁共振​（TD-NMR）不需將水凝膠從溶脹體系中取出，即可直接原位測量水凝膠的T2分布。