论文部分内容阅读
聚四氟乙烯作为含氟聚合物的典型代表,往往将其与13C-1H体系聚合物进行共混,以获取具备优良性能的共混物材料。然而,当聚四氟乙烯在共混物中的含量不同时,将直接影响共混材料的宏观性能。因此,对共混物中各组分的含量进行定量性检测显得尤为重要。目前,尚未有一种省时、高效且准确的定量性检测方法,可用于表征13C-1H/13C-19F混合材料中各组分的相对含量。基于此,本工作对已有的交叉极化定量技术进行优化,提出了更适用于T2I较长的样品体系及高魔角旋转(MAS,Magic Angle Spinning)速率的实验条件的固体核磁共振(SSNMR,Solid State Nuclear Magnetic Resonance)定量性检测方法。2008年,张善民课题组[1]提出了QCP/QCPRC定量性检测方法,该方法实现了13C-1H和29Si-1H纯净物或共混物体系的定量性检测,弥补了传统定量方法耗时长的缺陷。然而该方法无法满足T2I较长的样品体系的定量性检测,且在高MAS速率的实验条件下,定量检测存在一定的难度。针对上述现象,本论文首先对QCP/QCPRC方法中的CDP脉冲序列的td阶段进行改进,设计出r CDPz脉冲序列,将其与r CP脉冲序列相结合,提出了r QCPz/r QCPz RC方法。将丙氨酸、组氨酸、聚四氟乙烯及丙氨酸/组氨酸等样品体系,通过平行对比了(DP,Direct Polarization)、r CP和r QCPz/r QCPz RC三种方法获得的实验结果,系统地评估了r QCPz/r QCPz RC方法的性能。其中r QCPz RC方法获得的定量结果与理论值之间的偏差为±5%,且实验时间仅为DP实验的百分之一。实验结果表明r QCPz/r QCPzRC方法可实现定量检测T2I较长的样品体系,且更适用于高MAS速率的实验条件。为了实现对聚四氟乙烯共混物及其他13C-1H/13C-19F共混体系的定量性检测,本论文以r QCPz/r QCPz RC方法为基础,将双通道实验改为三通道实验,并对数据处理过程进行了修正,提出了d QCPz/d QCPz RC方法。该方法的脉冲序列中包含双交叉极化过程和双交叉去极化过程,同时实现了13C?1H和13C?19F之间的极化传递过程,为13C-1H/13C-19F共混物的定量性检测提供了技术基础。为了评估d QCPz/d QCPz RC方法的定量性,本论文选取了丙氨酸/聚四氟乙烯、聚苯乙烯/聚四氟乙烯以及聚乙烯醇/聚四氟乙烯三种共混物进行实验。平行对比了DP、d CP和d QCPz/d QCPz RC三种方法获得的实验结果,发现d QCPz/d QCPz RC方法获得的定量结果与传统的DP方法接近,但实验时间较DP实验相比大大缩减。基于本论文工作的实验与评估,认为d QCPz/d QCPz RC方法有望成为工业生产和科学研究中,用于定量检测13C-1H/13C-19F共混物中组分含量的常规手段。