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1、前言
使用核磁共振（NMR）技術研究粉體漿料是一種常用且先進的計量、表征手段。但在粉體領域大部分的核磁共振工作主要集中于研究和表征顆粒的潤濕性，對顆粒的團聚和纏繞，以及漿料的分散性問題研究有所不足。
2、核磁共振技術原理
核磁共振波譜，亦稱為NMR光譜或磁共振波譜（MRS），是一種探測磁矩不為零的原子核周圍局部磁場的光譜技術。
從技術原理分析，共振信號在核磁共振譜中的位置與樣品的局部結構（如官能團、分子構象等）相對應，而信號的強度與樣品中的原子核含量相關。由表征原理來看，核磁共振技術仍有較大的利用價值未被挖掘。
3、核磁共振技術在粉體領域的應用優(yōu)勢
傳統(tǒng)的計量方法，如氣體吸附法（又稱BET法）只能給出干粉的比表面積（BET）值，無法用于直接計量和評價漿料中的顆粒分散性。激光粒度法的測試則需要首先對漿料稀釋幾百甚至上千倍，這會顯著改變漿料的原始狀態(tài)，原本團聚的顆粒在稀釋后可能會分散得很好，因此，用激光粒度法也無法準確地評價出粉體漿料的分散性好壞。
核磁共振法通過測試漿料中溶劑的核磁信號，計算出漿料的弛豫時間或弛豫譜，可用來研究顆粒在漿料中的潤濕性。核磁共振法對漿料的濃度及顏色都不敏感、具有測試速度快、精度高、重復性好等優(yōu)點，國內外有許多學者用該技術對高濃度漿料進行過大量研究。研究表明，在實際應用中該技術主要是借助于水分子的“無處不在”與“無孔不入”的特性，以水分子為探針，研究樣品的物性特征。
4、核磁共振技術在粉體領域應用研究進展
目前核磁共振（NMR）技術已經廣泛應用于食品品質分析、種子育種、石油勘探、生命科學、橡膠交聯(lián)密度、超細粉體表征等領域。
（1）電池粉體
核磁共振是一種研究電池體系材料結構和動力學的強有力手段。固體核磁共振作為一種非破壞性的檢測手段對于研究電池反應過程尤其是固態(tài)電池有獨特的優(yōu)勢，例如，7Li/6LiNMR在研究固態(tài)鋰電池的電極材料和反應機理上發(fā)揮了至關重要的作用。與其他儀器表征相比，固態(tài)核磁共振可以在不破壞樣品的前提下，不僅可以準確的表征樣品的物種組成、不同溫度狀態(tài)下的結構變化，還可利用變溫固體核磁共振擬合出固態(tài)電解質中離子的擴散系數(shù)、鋰離子周圍的環(huán)境等。于曉涵等選取了兩種典型的固態(tài)氧化物電解質LLZO（鋰鑭鋯氧Li7La3Zr2O7）和LATP（磷酸鋁鈦鋰Li1+xAlxTi2-x（PO4）3），通過固體核磁共振技術研究Al-LLZO粉體成相規(guī)律和物相結構變化機理和固體-液體復合電解質的作用機理。
（2）導電粉體
周萍等采用核磁共振（NMR）技術研究了不同類型導電顆粒制備的鋰電池正極導電漿料。通過測量導電漿料的弛豫時間和弛豫譜，發(fā)現(xiàn)了在同等研磨分散條件下炭黑漿料的弛豫時間與比表面積（BET）值呈負相關性，且炭黑漿料弛豫譜為單峰結構，說明炭黑更容易得到分散；而碳納米管（CNT）漿料的弛豫譜全部為多峰結構，說明CNT的分散性較差。
（3）醫(yī)藥粉體
劉佳佳等采用不同表面活性劑對水提醇沉中間體進行吸濕性改性研究，進而引入低場核磁共振技術分析改性后浸膏粉體吸收水分子的含量、相態(tài)、分布及結構信息。結果浸膏粉體噴霧干燥過程中，加入聚乙二醇1000、泊洛沙姆188和月桂醇硫酸鎂等表面活性劑可改善粉體的吸濕性。經低場核磁分析可知，上述表面活性劑通過與親水基結合或與空氣中的自由水結合，使得粉體吸濕性降低。
（4）橡膠交聯(lián)密度
王玨等采用低場核磁共振技術回波法測定了不同廠家交聯(lián)聚維酮（PVPP）的交聯(lián)度和交聯(lián)密度，在交聯(lián)聚維酮7個物理屬性基礎上建立了20個二級質量指標的物理指紋圖譜，通過指紋圖譜計算得到3個可壓性評價指標:參數(shù)指數(shù)（IP）、參數(shù)輪廓指數(shù)（IPP）、良好可壓性指數(shù)（IGC）。相關性分析發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚維酮的交聯(lián)度與可壓性指標IP的相關性系數(shù)為0.816，呈現(xiàn)強相關性，表明交聯(lián)聚維酮的交聯(lián)度是影響其可壓性的重要質量指標之一。
2024年10月30日在上�？鐕少彆怪行�，由北京粉體技術協(xié)會與柏德英思展覽（上海）有限公司聯(lián)合主辦“2024粉體分散、改性、包覆技術研討會”。屆時蘇州泰紐測試服務有限公司總經理燕軍作題為《核磁共振技術在粉體分散性和包覆特性中的評價應用》的報告，為嘉賓分享核磁共振技術對粉體顆粒的測試評價，粉體分散性和一致性等的核磁共振分析，粉體顆粒包覆特性的評價案例分析等內容。
專家介紹
1996年在英國愛丁堡大學攻讀博士學位, 2001年完成學業(yè)后 先后在英國的倫敦，北威爾士和蘇格蘭工作。2016回國在蘇州工作，擔任蘇州紐邁分析儀器股份有限公司博士后工作站站長、蘇州泰紐測試公司總經理職務，受聘于西南石油大學和上海大學兼職教授。
燕軍教授擁有30多年的科研和教學工作經歷，工作區(qū)域和地點包括了英國，挪威，荷蘭，以及中東和非洲的國家和地區(qū)。主要研究包括了低場核磁共振、CT和射線等技術的實驗室和現(xiàn)場應用，其中包括對樣品的測試、流程制定、數(shù)據(jù)解釋、成像分析、行業(yè)標準建設和理論研究等， 所涉及到的領域包括了能源、地礦、高分子材料和新材料（粉體，顆粒，漿料）等的應用。
參考來源：
李珊珊，新型表面活性劑預處理制備納米MeO/CNTs復合催化劑及其性能研究，沈陽理工大學
劉佳佳，基于多維檢測和低場核磁共振技術探討中藥復方骨痹顆粒浸膏粉體吸濕性特征及其改性機制，南京中醫(yī)藥大學
周萍，基于核磁共振技術測量研究鋰電池正極導電漿料的分散性，廈門市計量檢定測試院
吳江鵬，基于核磁共振的溫度與鹽溶液對黏土微觀結構影響的研究，桂林理工大學
于曉涵，固態(tài)核磁共振在固態(tài)鋰離子電池中的應用研究，大連海事大學
王玨，NMR技術測定PVPP交聯(lián)度及其粉體可壓縮性研究，中國食品藥品檢定研究院
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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