水凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)結構(gou)研究(jiu)-低(di)場核(he)磁(ci)技術(shu)

水凝膠(jiao)是壹類(lei)為親水的(de)三維(wei)網(wang)絡(luo)結構(gou)凝膠(jiao)，它在(zai)水中(zhong)迅速溶(rong)脹(zhang)並在(zai)此(ci)溶(rong)脹(zhang)狀(zhuang)態(tai)可(ke)以(yi)保(bao)持大量體(ti)積(ji)的(de)水而(er)不(bu)溶(rong)解(jie)。由於存在(zai)交(jiao)聯(lian)網(wang)絡(luo)，水凝膠(jiao)可以(yi)溶(rong)脹(zhang)和保(bao)有大量的(de)水，水的(de)吸(xi)收(shou)量與(yu)交聯度密切相(xiang)關。交聯度越高(gao)，吸(xi)水量(liang)越低(di)。水凝膠(jiao)中(zhong)的(de)水含量可(ke)以(yi)低(di)到百分之幾，也可(ke)以(yi)高(gao)達99%。

水凝膠(jiao)具有良(liang)好(hao)的(de)生物(wu)相容(rong)性(xing)、低(di)毒(du)性(xing)和可(ke)生物降解性(xing)等(deng)特性(xing)，用(yong)途(tu)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)。水凝膠(jiao)溶(rong)脹(zhang)過(guo)程與水的(de)傳輸(shu)和凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)結構(gou)有(you)關(guan)，因(yin)此(ci)，溶(rong)脹(zhang)性(xing)能(neng)是評價水凝膠(jiao)的(de)重要(yao)參(can)數。

凝膠(jiao)的(de)溶(rong)脹(zhang)性(xing)評(ping)價(jia)方(fang)法

目前關於溶(rong)脹(zhang)行(xing)為的(de)研究(jiu)主(zhu)要是通過測(ce)量(liang)溶(rong)脹(zhang)水凝膠(jiao)的(de)重量(liang)或(huo)體(ti)積(ji)變(bian)化(hua)來(lai)計算溶(rong)脹(zhang)率(lv)。然(ran)而(er)，該(gai)方法需要從溶(rong)液(ye)中(zhong)取出(chu)水凝膠(jiao)並用(yong)濾(lv)紙擦拭以(yi)去除(chu)多(duo)余的(de)表(biao)面(mian)水，擦(ca)拭(shi)過程容易影(ying)響(xiang)測(ce)定(ding)的(de)準確度和重復(fu)性(xing)，從(cong)而(er)產生(sheng)意(yi)想不(bu)到的(de)誤(wu)差(cha)。

水凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)結構(gou)研究(jiu)-低(di)場核(he)磁(ci)技術(shu)

低(di)場核(he)磁(ci)共振(zhen)（LF-NMR）在(zai)研究(jiu)基於水遷移(yi)率的(de)聚合物網(wang)絡(luo)的(de)水傳輸(shu)和微(wei)觀結構(gou)方(fang)面(mian)具有(you)巨(ju)大潛力(li)。與(yu)高(gao)分辨(bian)率(lv)核(he)磁(ci)共振(zhen)不(bu)同，低(di)場核(he)磁(ci)共振(zhen)（LF-NMR）主(zhu)要用(yong)於(yu)通(tong)過測(ce)量(liang)弛(chi)豫(yu)時間來(lai)闡(chan)明(ming)反映(ying)結(jie)構(gou)異(yi)質(zhi)性(xing)和相(xiang)互作(zuo)用(yong)的(de)分子(zi)遷移(yi)率。研究(jiu)表(biao)明(ming)，低(di)場核(he)磁(ci)共振(zhen)（LF-NMR）是壹種快(kuai)速、wu創(chuang)、無(wu)損的(de)測(ce)定(ding)水組分分(fen)布(bu)的(de)方法。低(di)場核(he)磁(ci)可標(biao)準氫鍵與周圍(wei)水分(fen)子(zi)之間(jian)的(de)相互作(zuo)用(yong)。

對於水凝膠(jiao)，不(bu)同環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)水，如凝膠(jiao)內水或(huo)外(wai)水，可(ke)能(neng)表(biao)現(xian)出(chu)不(bu)同的(de)弛豫(yu)性(xing)質(zhi)。T2組分對應的(de)幅度(du)可以(yi)定(ding)量並計(ji)算(suan)膨(peng)脹率(lv)。此外(wai)，基於T2值(zhi)與水凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)網(wang)孔尺(chi)寸(cun)之(zhi)間(jian)的(de)比例關(guan)系(xi)，可(ke)以(yi)描繪(hui)溶(rong)脹(zhang)過(guo)程中(zhong)由於濃(nong)度效應引起(qi)的(de)水凝膠(jiao)網(wang)絡(luo)網(wang)孔尺(chi)寸(cun)變(bian)化(hua)。因(yin)此，低(di)場核(he)磁(ci)共振(zhen)（LF-NMR）可(ke)以(yi)作(zuo)為研究(jiu)水凝膠(jiao)溶(rong)脹(zhang)過(guo)程中(zhong)水的(de)動態(tai)傳輸(shu)和微(wei)觀結構(gou)變(bian)化(hua)的(de)有力(li)工(gong)具(ju)。此(ci)外(wai)，低(di)場核(he)磁(ci)共振(zhen)（LF-NMR）不(bu)需將(jiang)水凝膠(jiao)從溶(rong)脹(zhang)體(ti)系(xi)中(zhong)取出(chu)，即(ji)可直接原位測(ce)量(liang)水凝膠(jiao)的(de)T2分布(bu)。