石墨烯表面疏水性能研究-低場(chǎng)核磁共振技術(shù)
什么叫親水性和疏水性？
親水性：指帶有極性基團的分子，對水有較大的親和能力，可以吸引水分子，或易溶解于水。這類(lèi)分子形成的固體材料的表面，易被水所潤濕。具有這種特性都是物質(zhì)的親水性。
疏水性：分子偏向于非極性，并因此較會(huì )溶解在中性和非極性溶液（如有機溶劑）。疏水性分子在水里通常會(huì )聚成一團，而水在疏水性溶液的表面時(shí)則會(huì )形成一個(gè)很大的接觸角而成水滴狀。
材料表面潤濕過(guò)程的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)界面發(fā)生性質(zhì)和能量的變化。當水分子之間的內聚力小于水分子與固體材料分子間的相互吸引力時(shí)，材料被水潤濕，此種材料為親水性的，稱(chēng)為親水性材料；而水分子之間的內聚力大于水分子與材料分子間的吸引力時(shí)，則材料表面不能被水所潤濕，此種材料是疏水性的（或稱(chēng)憎水性），稱(chēng)為疏水性材料。
石墨烯材料獨牛寺的結構、大的比表面積，使得它擁有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能，在各個(gè)領(lǐng)域的應用價(jià)值逐漸突顯，逐漸成為很多領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。比表面積是其一個(gè)重要的性質(zhì)，是衡量石墨烯材料性能的一項非常重要的參量，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)是一種先進(jìn)的測試懸浮液顆粒表面特性的方法，低場(chǎng)核磁共振法測試時(shí)間短，不需要繁瑣的樣品處理過(guò)程，無(wú)需引入外部試劑。在監測懸浮液狀態(tài)下顆粒與溶劑之間的表面化學(xué)、親和性、潤濕性等方面具有獨牛寺的優(yōu)勢。
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)用于石墨烯表面疏水性能研究基本原理
材料的親水性與疏水性與顆粒的團聚與分散存在直接的關(guān)聯(lián)，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可研究顆粒材料在水中的分散規律及分散行為與顆粒的潤濕性的關(guān)系，通過(guò)顆粒間的相互作用了解分散作用機制。
對于潤濕的顆粒體系，顆粒表面會(huì )附著(zhù)一層液相分子，這些液相分子因無(wú)機相表面的吸附作用而運動(dòng)受限。但未與顆粒相接觸的液相分子運動(dòng)是自由的，液相分子的馳豫時(shí)間（relaxation time）與它所處的運動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)，自由狀態(tài)的液相分子的核磁馳豫時(shí)間要比束縛狀態(tài)的液相分子的馳豫時(shí)間長(cháng)得多，顆粒分散性更好的體系吸附溶劑量相對更多，弛豫時(shí)間也就更短。因此，可以利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)來(lái)測量懸浮液體系的馳豫時(shí)間，并計算顆粒的濕潤比表面積（可利用的吸附表面積），進(jìn)而用來(lái)研究顆粒的團聚狀態(tài)、分散性穩定性、親和性以及潤濕性等問(wèn)題。
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