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水凝膠網(wǎng)絡(luò )結構研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)

水凝膠是一類(lèi)為親水的三維網(wǎng)絡(luò )結構凝膠，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99%。

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 )結構有關(guān)，因此，溶脹性能是評價(jià)水凝膠的重要參數。

凝膠的溶脹性評價(jià)方法

目前關(guān)于溶脹行為的研究主要是通過(guò)測量溶脹水凝膠的重量或體積變化來(lái)計算溶脹率。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)程容易影響測定的準確度和重復性，從而產(chǎn)生意想不到的誤差。

水凝膠網(wǎng)絡(luò )結構研究-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(guān)結構方面具有巨大潛力。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)測量弛豫時(shí)間來(lái)闡明反映結構異質(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)損的測定水組分分布的方法。低場(chǎng)核磁可標準氫鍵與周?chē)肿又g的相互作用。

對于水凝膠，不同環(huán)境中的水，如凝膠內水或外水，可能表現出不同的弛豫性質(zhì)。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(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(guān)結構變化的有力工具。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，即可直接原位測量水凝膠的T2分布。