顺磁物质对岩石核磁弛豫特性影响的实验研究

岩石核磁弛豫过程受到自由弛豫、表面驰豫和扩散弛豫3种机制的影响。如果在地层中含有顺磁性物质,则地层的核磁弛豫特性呈现新的变化特征。通过对比实验分别研究不同含有顺磁性金属离子溶液及其饱和岩样的弛豫特性,为核磁共振测井提供了基础的实验数据。

双极化子体系核磁弛豫的理论研究

本文研究了双极化子体系在随机行走模型下的核磁弛豫,给出了Heitler-London三重态双极化子(HLTB)的自旋晶格和自旋自旋弛豫时间与Larmor频率的关系式。从这些关系式中得知用核磁共振方法无法检测到双极化子体系中非四极核的信号。

铜(Ⅱ)-L-组氨酸络合物中咪唑环碳质子核磁弛豫速率的研究

用反转恢复法（１８０°－τ－９０°脉冲序列）测定了铜（Ⅱ）－Ｌ－组氨酸（浓度比为１：３００）体系中，咪唑环上 Ｃ（２）与 Ｃ（４）质子在不同 ｐＨ值的１Ｈ－ＮＭＲ顺磁弛豫速率Ｔ１Ｐ－１、Ｔ２Ｐ－１。实验结果指出，在所测的 ｐＨ范围内， Ｃ（２）质子比 Ｃ（４）质子有较大的弛豫速率。在ｐＨ３—４之间，它们的弛豫速率均出现极值。此现象表明，在上述ｐＨ范围内，Ｃｕ（Ⅱ）与Ｌ－组氨酸可能形成了较稳定的络合物。此外，还分别测定了金属与组氨酸浓度比为 １：３０， １：４５， １：３００， １：４５０体系中，咪唑环上 Ｃ（２）与 Ｃ（４）质子的纵向顺磁弛豫速率，可以看到，随着金属离子浓度增大，纵向弛豫速率也增大。

低场核磁共振技术研究猪肉冷却过程中水分迁移规律

目的:采用低场核磁弛豫时间和低场核磁成像技术,研究在模拟冷库环境条件下,风循环冷却和雾化喷淋冷却过程中猪肉水分迁移规律。方法:选择宰后2 h内的整条带皮猪背最长肌(通脊)10条,沿肌肉走向垂直方向分切成4份14 cm×10 cm×6 cm的肉块,其中2份保留猪皮及皮下脂肪(带皮组),另2份则去除猪皮及皮下脂肪(不带皮组),带皮组和不带皮组肉块分别放入风循环冷却和雾化喷淋冷却的模拟冷库中进行冷却,并于0.0、1.5、3.0、4.5、6.0 h和7.5 h进行低场核磁共振横向弛豫时间(T_2)和低场核磁成像测定,同时记录肉块质量变化。结果:风循环冷却过程中猪肉中结合水峰面积A_(2b)和结合水占猪肉中总水分的百分比P_(2b)变化差异不显著(P>0.05)、不易流动水t_(21)显著降低(P<0.05),自由水A_(22)、P_(22)也显著降低(P<0.05);而在雾化喷淋冷却过程中,结合水A_(2b)、P_(2b)和不易流动水t_(21)、A_(21)、P_(21)变化差异不显著(P>0.05),自由水A_(22)、P_(22)则显著降低(P<0.05)。带皮猪肉和不带皮猪肉在冷却过程中水分迁移的变化过程相同,但水分损耗存在差异。结合图像分析,在冷却过程初期,猪肉干耗主要是自由水的损失;而冷却后期,猪肉干耗则主要是部分不易流动水的损失。雾化喷淋冷却通过补充外源水,来减小猪肉内部和外表的水势差而抑制不易流动水由内向外迁移,可有效降低冷却干耗。

纳米自组装γ-Al_2O_3孔隙结构的核磁共振表征

纳米自组装γ-Al_2O_3具有两种纳米级孔道,可作为适合于大分子扩散的催化剂载体,也可用于页岩气藏模型。表征纳米材料孔隙结构的方法有扫描电镜、氮吸附法及压汞法等,各有局限。本文利用核磁共振弛豫测量对纳米自组装γ-Al_2O_3孔隙结构进行研究和定量表征,并通过核磁共振实验和数值模拟对纳米自组装γ-Al_2O_3表面弛豫强度及孔径分布进行探索。结果表明,数值模拟核磁弛豫表征的纳米自组装γ-Al_2O_3的主体孔径为5-7 nm和30-42 nm,核磁弛豫实验通过误差函数法表征的主体孔径为5-9 nm和29-47 nm。相比于氮吸附仅表征微孔介孔及部分大孔,不能表征大于100 nm孔径,压汞法描述小于10 nm孔径相对不准确等问题,核磁弛豫能够全面表征2.8-315 nm纳米自组装γ-Al_2O_3的双峰孔隙系统。三个样品S-1、S-2、S-3的横向弛豫时间T_2谱小孔大孔波峰的信号幅度比0.603、1.15、1.84直接反映各自的化学小孔大孔氧化铝投料比0.85、1.38、1.7的变化。建立的表征方法可以应用于页岩气微观结构和机理研究中,前景广阔。

1,2-聚丁二烯^(13)C-NMR弛豫的溶剂效应

本文测定了一系列具有不同微观结构的1,2-聚丁二烯样品在四种溶剂的50.3MHz ^(13)C自旋-晶格弛豫时间(T_1)和核Overhauser效应(NOE)值。并用Schaefer logx^2相关时间分布模型对实验数据进行了拟合。研究了1,2-聚丁二烯在溶液中的^(13)C-NMR弛豫的溶剂效应及其与结构的关系。发现聚合物与溶剂的溶解度参数之差△δ越大,聚合物在溶液中协同链段运动趋向越明显,^(13)C自旋-晶格弛豫速率(1/T_1)越大;1,2-链节较少,分子链较柔顺时,^(13)C-NMR弛豫受溶剂影响较显著。NMR弛豫参数对结构变化的反应在良溶剂中比在不良溶剂中敏感。

12种简单有机分子中四极核弛豫的动态同位素取代效应

首次研究了四极核弛豫速率的动态同位素效应,测定了12种简单有机分子及相应18种~2D同位素取代物中四极核^(17)O和^(14)N的弛豫速率R_1,并计算了这些分子的转动惯量张量的主值。结果表明,刚性小分子R_1的动态同位素效应与I的稳态同位素效应之间存在着必然的相关性。文中在核磁弛豫的理论中首次引入了碰撞频率和分子运动的平动-转动耦合的概念,从而对实验结果提出了合理的理论解释。