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低场核磁表征材料表面能与亲水疏水关系

苏州纽迈分析仪器 2022-06-21 09:12:59 209  浏览
  • 低场核磁表征材料表面能与亲水疏水关系

    材料表面的亲水疏水性质实质上是表面分子与水之间的固/液界面相互作用自由能,物质的表面能参数可以成为衡量其表面亲水/疏水性质的重要判据。

    材料表面能越大,越容易被润湿;液体表面张力越小,越容易润湿材料;液体表面张力和材料表面能的极性色散部分比例越接近越好。

    在水基环境中,亲水材料较疏水材料有较低的界面能,也就是固体与水之间的界面能。只有两者界面能低,才能保证两者有大的接触面积,表现为水在固体表面铺展,即润湿;相反,若两者界面能高,则两者倾向于有小的接触面积,表现为不润湿。

    目前对于高分子在水溶液中的亲疏水转变主要采用紫外分光光度计法、荧光分光光度计法、动态光散射法和圆二色谱法。这些方法都不能从高分子与水分子相互作用的角度对其亲疏水转变进行动态监测和研究。

    低场核磁表征材料表面能与亲水疏水关系基本原理:

    低场磁共振技术能够通过水分子的弛豫时间有效表征水分子与高分子的结合能力(亲疏水性)。低场磁共振检测方法,无需对测试样品添加其他化学试剂和复杂前处理,检测过的样品还可用于重复检测以确定仪器的重复性和稳定性,也可以采用其他方法检测,达到多种方法互相验证的效果。

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低场核磁表征材料表面能与亲水疏水关系

低场核磁表征材料表面能与亲水疏水关系

材料表面的亲水疏水性质实质上是表面分子与水之间的固/液界面相互作用自由能,物质的表面能参数可以成为衡量其表面亲水/疏水性质的重要判据。

材料表面能越大,越容易被润湿;液体表面张力越小,越容易润湿材料;液体表面张力和材料表面能的极性色散部分比例越接近越好。

在水基环境中,亲水材料较疏水材料有较低的界面能,也就是固体与水之间的界面能。只有两者界面能低,才能保证两者有大的接触面积,表现为水在固体表面铺展,即润湿;相反,若两者界面能高,则两者倾向于有小的接触面积,表现为不润湿。

目前对于高分子在水溶液中的亲疏水转变主要采用紫外分光光度计法、荧光分光光度计法、动态光散射法和圆二色谱法。这些方法都不能从高分子与水分子相互作用的角度对其亲疏水转变进行动态监测和研究。

低场核磁表征材料表面能与亲水疏水关系基本原理:

低场磁共振技术能够通过水分子的弛豫时间有效表征水分子与高分子的结合能力(亲疏水性)。低场磁共振检测方法,无需对测试样品添加其他化学试剂和复杂前处理,检测过的样品还可用于重复检测以确定仪器的重复性和稳定性,也可以采用其他方法检测,达到多种方法互相验证的效果。

2022-06-21 09:12:59 209 0
低场核磁不易流动水

低场核磁不易流动水

低场核磁共振技术应用领域非常广泛,而且还处在不断拓展之中,低场核磁共振技术主要基于四个方面进行样品分析与检测:

(1)基于信号幅值的分析检测;

(2)基于图像(信号二维分布)的分析检测;

(3)基于弛豫时间的分析检测;

(4)基于扩散系数的分析检测。

低场核磁共振技术在食品农业、地质勘探、石油化工、生物医药、材料科学等诸多方面体现出越来越广泛的应用,成为一种重要的分析测试工具。

低场核磁不易流动水

在食品研究领域,采集到的CPMG回波串,经过反演拟合后得到的T2分布经常有3个峰。中间的峰一般认为是低场核磁不易流动水

低场核磁技术主要是检测水的信号,或是以水为探针检测与水接触的物质变化。食品体系中测得的三个峰,主要体现了不同环境中的水分状态。要理解低场核磁的三个峰的物理含义,我们先了解一下低场核磁检测水分的原理。

生物大分子类似蛋白淀粉等含有很多亲水位点,带有的固有电荷和与之相连的相反电荷迫使大量水分形成极性多层模型。

多层结构形成机理是:大分子的亲水基团(—NH2,—OH)与邻近水分形成氢键,由于氢键极化,水分子反过来倾向与下一层水分子形成氢键,如此反复,zui后形成极性的多层结构。这个又是NMR研究水分相态的基础依据,由于结合水直接与大分子基团以氢键结合,受到束缚程度较大,水分运动性较弱,衰减速度最快,自由水游离在结构以外,水分运动性较强,衰减速度最慢,从而根据弛豫时间的大小来区分水分相态。

不同状态的水分往往与食品的品质、口感、质构、加工工艺等有直接关系,这部分的研究已经非常成熟。

低场核磁共振技术原理

低场核磁共振技术主要检测为H质子,也可以用于F信号测试。含H样品经过特定频率的射频激励后,产生核磁共振信号。H核磁共振信号对应有T1、T2两个主要参数,通过测试T1、T2弛豫时间并进行建模,可用于食品、农业、石油勘探、聚合物、固体脂肪含量…多方面研究。已有多种方法形成国际标准和行业标准方法。

低场核磁共振由于其设备成本较低,研究使用门槛相对较低,应用领域非常广泛,且处于不断拓展之中。由于核磁共振分析技术具有速度快、精确度高、一次测量可获得多个参数、对样品无损耗、样品制备简单、对操作人员的健康和环境无影响等诸多优点,因此许多原来采用其他传统检测方法的应用目前都在探索采用核磁共振技术进行。

2022-06-10 11:37:44 186 0
粉体表面改性研究-低场核磁技术

粉体表面改性研究-低场核磁技术

超细粉体具有常规材料难以比拟的优异性能,在先进陶瓷、微电子、航天航空、生物制药、光学检测等领域获得了广泛的应用,但由于稳定性低、易发生团聚和难于分散,需要对超细粉体进行适当的表面处理以改善颗粒的表面特性和提高其分散性能,达到应用要求。

粉体表面改性方法

粉体表面改性方法是指改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法,主要有表面物理涂覆、化学包覆、无机沉淀包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等。目前工业上粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、沉淀反应改性法、机械化学改性法和复合法。

粉体表面改性研究进展

目前,粉体表面改性技术成为热点研发方向之一。目前取得的进展主要是纳米金属或氧化物、氢氧化物、碳酸盐表面改性的复合矿物粉体材料,如金属/空心微珠复合粉体、金属氧化物/硅灰石复合粉体、纳米TiO2/多孔矿物复合粉体、金属氧化物/重晶石复合粉体、金属氧化物/云母复合粉体等。

在实际生产过程中,正确评价表面改性效果,对及时调整改性剂、工艺与设备参数等至关重要。低场核磁共振技术可用于粉体表面改性研究,特别是悬浮体系的表面特性研究。

低场核磁技术用于粉体表面改性研究的基本原理:

对于润湿的颗粒体系,颗粒表面会附着一层液相分子,这些液相分子因无机相表面的吸附作用而运动受限。但未与颗粒相接触的液相分子运动是自由的,液相分子的驰豫时间(relaxation time)与它所处的运动状态密切相关,自由状态的液相分子的核磁驰豫时间要比束缚状态的液相分子的驰豫时间长得多,颗粒分散性更好的体系吸附溶剂量相对更多,弛豫时间也就更短。因此,可以利用低场核磁共振技术来测量悬浮液体系的驰豫时间,并计算颗粒的湿润比表面积(可利用的吸附表面积),进而用来研究颗粒的团聚状态、分散性稳定性、亲和性以及润湿性等问题。

 

2022-11-07 14:45:49 154 0
高分子材料的表面改性研究-低场核磁技术

高分子材料的表面改性研究-低场核磁技术

高分子材料介绍

高分子材料也称为聚合物材料,它是一类以高分子化合物为基体,再配以其他添加剂所构成的材料。高分子材料分类方法有很多,最贴近我们生活的是按应用分类,可以分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。其中,橡胶、塑料是大家最熟悉的材料。橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。

高分子材料特性

很多高分子材料分子结构中存在极易老化的基团,那么通过材料的分子结构设计或改性,以不易老化的基团替代易老化的基团,往往可以起到良好的效果。或者是在高分子分子链上通过接枝或共聚的方法引入具有抗老化作用的功能基团或结构,赋予材料本身以优异的抗老化功能,也是研究工作者们常采用的方法,但成本较高,暂且不能实现大规模的生产和应用。

高分子材料的表面改性常用方法有:

接枝:就是在高分子的主链上接上各种侧链,高分子就由线型变成支链型了。

嵌段:在高分子的主链中插入其它链段。比如在聚氨酯链中插入聚乳酸链段,材料就从不能降解变得可以降解了。

交联:就是让原先是线型或支链型的高分子变成网状,耐热性、强度都会提高。

高分子材料研究低场核磁技术原理

高分子聚合物内的溶剂部分流动性强,衰减最慢;非交联段具有一定的分子运动特性,衰减相对较慢;而交联段所受束缚程度大,分子运动特性小,衰减较快。相比传统的SE或CPMG序列采集的不同,采用MSE-CPMG新序列采集时,通过施加组合脉冲使得核磁共振信号在死时间范围内来回反转从而尽量维持原始的核磁共振信号强度,以此实现更加短的弛豫信息采集,交联度的测试准确性进一步提高。

2022-11-10 22:15:42 140 0
纳米二氧化硅表面改性研究-低场核磁技术

纳米二氧化硅表面改性研究-低场核磁技术

纳米二氧化硅具有常规材料难以比拟的优异性能,在先进陶瓷、微电子、航天航空、生物制药、光学检测等领域获得了广泛的应用,但由于稳定性低、易发生团聚和难于分散,需要对超细粉体进行适当的表面处理以改善颗粒的表面特性和提高其分散性能,达到应用要求。

纳米二氧化硅表面改性方法

纳米二氧化硅表面改性方法是指改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法,主要有表面物理涂覆、化学包覆、无机沉淀包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等。目前工业上粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、沉淀反应改性法、机械化学改性法和复合法。

在实际生产过程中,正确评价表面改性效果,对及时调整改性剂、工艺与设备参数等至关重要。低场核磁共振技术可用于粉体表面改性研究,特别是悬浮体系的表面特性研究。

低场核磁技术用于纳米二氧化硅表面改性剂研究的基本原理:

对于润湿的颗粒体系,颗粒表面会附着一层液相分子,这些液相分子因无机相表面的吸附作用而运动受限。但未与颗粒相接触的液相分子运动是自由的,液相分子的驰豫时间(relaxation time)与它所处的运动状态密切相关,自由状态的液相分子的核磁驰豫时间要比束缚状态的液相分子的驰豫时间长得多,颗粒分散性更好的体系吸附溶剂量相对更多,弛豫时间也就更短。因此,可以利用低场核磁共振技术来测量悬浮液体系的驰豫时间,并计算颗粒的湿润比表面积(可利用的吸附表面积),进而用来研究颗粒的团聚状态、分散性稳定性、亲和性以及润湿性等问题。

2022-11-11 22:42:17 195 0
水凝胶低场核磁分析氢键强弱

水凝胶低场核磁分析氢键强弱

水凝胶是一类为亲水的三维网络结构凝胶,它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。由于存在交联网络,水凝胶可以溶胀和保有大量的水,水的吸收量与交联度密切相关。交联度越高,吸水量越低。水凝胶中的水含量可以低到百分之几,也可以高达99%。

水凝胶具有良好的生物相容性、低毒性和可生物降解性等特性,用途非常广泛。水凝胶溶胀过程与水的传输和凝胶网络结构有关,因此,溶胀性能是评价水凝胶的重要参数。

凝胶的溶胀性评价方法

目前关于溶胀行为的研究主要是通过测量溶胀水凝胶的重量或体积变化来计算溶胀率。然而,该方法需要从溶液中取出水凝胶并用滤纸擦拭以去除多余的表面水,擦拭过程容易影响测定的准确度和重复性,从而产生意想不到的误差。

水凝胶低场核磁分析氢键强弱

低场核磁共振(LF-NMR)在研究基于水迁移率的聚合物网络的水传输和微观结构方面具有巨大潜力。与高分辨率核磁共振不同,低场核磁共振(LF-NMR)主要用于通过测量弛豫时间来阐明反映结构异质性和相互作用的分子迁移率。研究表明,低场核磁共振(LF-NMR)是一种快速、wu创、无损的测定水组分分布的方法。低场核磁可标准氢键与周围水分子之间的相互作用。

对于水凝胶,不同环境中的水,如凝胶内水或外水,可能表现出不同的弛豫性质。T2组分对应的幅度可以定量并计算膨胀率。此外,基于T2值与水凝胶网络网孔尺寸之间的比例关系,可以描绘溶胀过程中由于浓度效应引起的水凝胶网络网孔尺寸变化。因此,低场核磁共振(LF-NMR)可以作为研究水凝胶溶胀过程中水的动态传输和微观结构变化的有力工具。此外,低场核磁共振(LF-NMR)不需将水凝胶从溶胀体系中取出,即可直接原位测量水凝胶的T2分布。

2022-12-02 23:27:06 166 0
水凝胶网络结构研究-低场核磁技术

水凝胶网络结构研究-低场核磁技术

水凝胶是一类为亲水的三维网络结构凝胶,它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。由于存在交联网络,水凝胶可以溶胀和保有大量的水,水的吸收量与交联度密切相关。交联度越高,吸水量越低。水凝胶中的水含量可以低到百分之几,也可以高达99%。

水凝胶具有良好的生物相容性、低毒性和可生物降解性等特性,用途非常广泛。水凝胶溶胀过程与水的传输和凝胶网络结构有关,因此,溶胀性能是评价水凝胶的重要参数。

凝胶的溶胀性评价方法

目前关于溶胀行为的研究主要是通过测量溶胀水凝胶的重量或体积变化来计算溶胀率。然而,该方法需要从溶液中取出水凝胶并用滤纸擦拭以去除多余的表面水,擦拭过程容易影响测定的准确度和重复性,从而产生意想不到的误差。

水凝胶网络结构研究-低场核磁技术

低场核磁共振(LF-NMR)在研究基于水迁移率的聚合物网络的水传输和微观结构方面具有巨大潜力。与高分辨率核磁共振不同,低场核磁共振(LF-NMR)主要用于通过测量弛豫时间来阐明反映结构异质性和相互作用的分子迁移率。研究表明,低场核磁共振(LF-NMR)是一种快速、wu创、无损的测定水组分分布的方法。低场核磁可标准氢键与周围水分子之间的相互作用。

对于水凝胶,不同环境中的水,如凝胶内水或外水,可能表现出不同的弛豫性质。T2组分对应的幅度可以定量并计算膨胀率。此外,基于T2值与水凝胶网络网孔尺寸之间的比例关系,可以描绘溶胀过程中由于浓度效应引起的水凝胶网络网孔尺寸变化。因此,低场核磁共振(LF-NMR)可以作为研究水凝胶溶胀过程中水的动态传输和微观结构变化的有力工具。此外,低场核磁共振(LF-NMR)不需将水凝胶从溶胀体系中取出,即可直接原位测量水凝胶的T2分布。

2023-02-22 15:22:56 171 0
石墨烯表面疏水性能研究-低场核磁共振技术

石墨烯表面疏水性能研究-低场核磁共振技术

什么叫亲水性和疏水性?

亲水性:指带有极性基团的分子,对水有较大的亲和能力,可以吸引水分子,或易溶解于水。这类分子形成的固体材料的表面,易被水所润湿。具有这种特性都是物质的亲水性。

疏水性:分子偏向于非极性,并因此较会溶解在中性和非极性溶液(如有机溶剂)。疏水性分子在水里通常会聚成一团,而水在疏水性溶液的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状。

材料表面润湿过程的实质是物质界面发生性质和能量的变化。当水分子之间的内聚力小于水分子与固体材料分子间的相互吸引力时,材料被水润湿,此种材料为亲水性的,称为亲水性材料;而水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子间的吸引力时,则材料表面不能被水所润湿,此种材料是疏水性的(或称憎水性),称为疏水性材料。

石墨烯材料独牛寺的结构、大的比表面积,使得它拥有优异的力学、热学、电学和磁学性能,在各个领域的应用价值逐渐突显,逐渐成为很多领域研究的焦点。比表面积是其一个重要的性质,是衡量石墨烯材料性能的一项非常重要的参量,低场核磁共振技术是一种先进的测试悬浮液颗粒表面特性的方法,低场核磁共振法测试时间短,不需要繁琐的样品处理过程,无需引入外部试剂。在监测悬浮液状态下颗粒与溶剂之间的表面化学、亲和性、润湿性等方面具有独牛寺的优势。

低场核磁共振技术用于石墨烯表面疏水性能研究基本原理

材料的亲水性与疏水性与颗粒的团聚与分散存在直接的关联,低场核磁共振技术可研究颗粒材料在水中的分散规律及分散行为与颗粒的润湿性的关系,通过颗粒间的相互作用了解分散作用机制。

对于润湿的颗粒体系,颗粒表面会附着一层液相分子,这些液相分子因无机相表面的吸附作用而运动受限。但未与颗粒相接触的液相分子运动是自由的,液相分子的驰豫时间(relaxation time)与它所处的运动状态密切相关,自由状态的液相分子的核磁驰豫时间要比束缚状态的液相分子的驰豫时间长得多,颗粒分散性更好的体系吸附溶剂量相对更多,弛豫时间也就更短。因此,可以利用低场核磁共振技术来测量悬浮液体系的驰豫时间,并计算颗粒的湿润比表面积(可利用的吸附表面积),进而用来研究颗粒的团聚状态、分散性稳定性、亲和性以及润湿性等问题。

2022-11-23 23:09:29 225 0
低场核磁反演技术

低场核磁反演技术

无论是低场核磁纵向弛豫还是低场核磁横向弛豫,对于决大多数样品来说,低场核磁弛豫信号都可以用多指数函数来表达。通常情况下,分别利用CPMG实验和IR实验来检测样品的横向弛豫过程和纵向弛豫过程,低场核磁弛豫信号的数学表达式如公式(1)和公式(2)所示:

其中fi表示样品中第i种成分的信号强度,总信号的大小是所有成分产生信号大小的总和,T2i和T1i表示样品中第i种成分的横向弛豫时间和纵向弛豫时间。

低场核磁反演技术:

弛豫信号反演的目标是通过上面的公式(1)、公式(2)来计算样品中的每个值(或者称为样品中质子分布的密度函数,也称为T1分布或T2分布)。下面采用矩阵的形式重新改写上述数学表达式:

Y=A * F

低场核磁反演技术实例:

以多组分T2反演为例,如下图,左边是回波串,右边是反演结果(T2分布)。下式表示每一个回波的等式系统。一般物质的T2分布是一个连续函数,但是为简化反演,计算使用一个多指数模型,并假定T2分布包含有m个独立的弛豫时间T2i,对应的幅值分量为fi。T2i的值是预先选定的(如0.5ms,1ms,2ms,4ms,8ms,16ms,32ms,64ms,128ms,256ms,512ms,…)。反演的过程主要是确定每个分布的孔隙度分量.

低场核磁反演技术(T2分布)

定组分反演和二维反演在原理上和多组分反演都是一致的,是一个设置模型不断寻优的过程。不同的方法间,模型函数和寻优方法会有稍许不同。

2022-06-13 10:25:30 158 0
低场核磁技术研究水凝胶的保水性能

低场核磁技术研究水凝胶的保水性能

什么是水凝胶?

水凝胶(Hydrogel)是由亲水性聚合物链通过化学或物理交联而形成的三维网络。它可以充分吸水而不溶于水,自身显著溶胀的同时仍保持其原有的三维结构。水凝胶含有大量的水(可达90%),质地柔软,性状可变,物理性质与生物组织类似,具有优异的生物相容性,可负载不同材料,包容性非常强,同时其力学性质可调,是一类优秀的生物材料。

水凝胶的分类

水凝胶有多种分类方式。根据材料来源可分为天然水凝胶(如透明质酸、胶原蛋白、海藻酸钠等)和人工合成水凝胶(如聚丙烯酰胺、聚乙二醇等)。人体的许多组织(如肌肉、角膜、血管等)都可以归为天然水凝胶,这也就使得水凝胶在生物医学、人体组织方面有巨大的应用潜力。

水凝胶的应用

水凝胶生物相容性、生物可降解性、高吸水、保水的特性使其广泛适用于环境工程、柔性传感、电化学等许多领域,尤其是生物医学领域,包括组织工程、药物输送系统、伤口敷料、生物传感器、隐形眼镜、人工细胞等,有着广泛的应用。

水凝胶作为新型功能材料,具有高吸水保水性、生物相容性好、柔韧等特点,通过不同材料的选择以及改性、复合等手段赋予其特定性能如自愈合性、环境响应特性等。因此,关于水凝胶的研究数不胜数。同时水凝胶及其衍生物在各个领域应用越来越广泛,其研究价值绝不仅限于此,这也是其大火的原因。

水凝胶的保水性能

水凝胶因其优异的柔性、亲水性和生物相容性等特点在组织工程、伤口敷料、药物输送、柔性电子、智能器件、能源等领域应用广泛。然而,由于水凝胶中含有大量水分,水分不可避免地蒸发,而导致水凝胶在空气中逐渐脱水,造成水凝胶柔性、弹性等功能逐渐丧失,这已严重限制了水凝胶的实际应用。因此,提高水凝胶的保水性能对改善水凝胶的稳定性、延长水凝胶的使用寿命、扩展水凝胶的实际应用具有重要意义。

低场核磁技术研究水凝胶的保水性能

低场核磁共振(LF-NMR)在研究基于水迁移率的聚合物网络的水传输和微观结构方面具有巨大潜力。与高分辨率核磁共振不同,低场核磁共振(LF-NMR)主要用于通过测量弛豫时间来阐明反映结构异质性和相互作用的分子迁移率。研究表明,低场核磁共振(LF-NMR)是一种快速、无创、无损的测定水组分分布的方法。

对于水凝胶,不同环境中的水,如凝胶内水或外水,可能表现出不同的弛豫性质。T2组分对应的幅度可以定量并计算膨胀率。此外,基于T2值与水凝胶网络网孔尺寸之间的比例关系,可以描绘溶胀过程中由于浓度效应引起的水凝胶网络网孔尺寸变化。因此,低场核磁共振(LF-NMR)可以作为研究水凝胶溶胀过程中水的动态传输和微观结构变化的有力工具。此外,低场核磁共振(LF-NMR)不需将水凝胶从溶胀体系中取出,即可直接原位测量水凝胶的T2分布。低场核磁技术是研究水凝胶的保水性能非常适用的一种技术。

纽迈PQ001系列核磁共振分析仪

2022-12-12 22:06:56 137 0
无机粉体表面改性研究-低场核磁技术

无机粉体表面改性研究-低场核磁技术

超细粉体具有常规材料难以比拟的优异性能,在先进陶瓷、微电子、航天航空、生物制药、光学检测等领域获得了广泛的应用,但由于稳定性低、易发生团聚和难于分散,需要对超细粉体进行适当的表面处理以改善颗粒的表面特性和提高其分散性能,达到应用要求。

粉体表面改性方法

粉体表面改性方法是指改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法,主要有表面物理涂覆、化学包覆、无机沉淀包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等。目前工业上粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、沉淀反应改性法、机械化学改性法和复合法。

粉体表面改性研究进展

目前,粉体表面改性技术成为热点研发方向之一。目前取得的进展主要是纳米金属或氧化物、氢氧化物、碳酸盐表面改性的复合矿物粉体材料,如金属/空心微珠复合粉体、金属氧化物/硅灰石复合粉体、纳米TiO2/多孔矿物复合粉体、金属氧化物/重晶石复合粉体、金属氧化物/云母复合粉体等。

在实际生产过程中,正确评价表面改性效果,对及时调整改性剂、工艺与设备参数等至关重要。低场核磁共振技术可用于粉体表面改性研究,特别是悬浮体系的表面特性研究。

低场核磁技术用于无机粉体表面改性研究的基本原理:

对于润湿的颗粒体系,颗粒表面会附着一层液相分子,这些液相分子因无机相表面的吸附作用而运动受限。但未与颗粒相接触的液相分子运动是自由的,液相分子的驰豫时间(relaxation time)与它所处的运动状态密切相关,自由状态的液相分子的核磁驰豫时间要比束缚状态的液相分子的驰豫时间长得多,颗粒分散性更好的体系吸附溶剂量相对更多,弛豫时间也就更短。因此,可以利用低场核磁共振技术来测量悬浮液体系的驰豫时间,并计算颗粒的湿润比表面积(可利用的吸附表面积),进而用来研究颗粒的团聚状态、分散性稳定性、亲和性以及润湿性等问题。

2022-11-11 22:41:44 155 0
水驱剩余油分布-低场核磁技术

水驱剩余油分布-低场核磁技术

随着水驱开发的进行,国内大多数油田皆已进入高含水、高采出程度的“双高”阶段,针对二次采油未能采出的未波及区的剩余油和波及区的残余油,认识剩余油为油田二次采油及三次采油提供重要依据尤为重要。

剩余油分布是指剩余油在地层中的分布情况,影响剩余油分布的因素众多,主要受静态储层(地质的)和动态注采状况(开发的)双重因素的影响。静态储层因素是根本的、内在的因素,注采状况(开发条件)是影响剩余油分布的外部因素。

水驱剩余油分布-低场核磁技术

基于核磁对氢信号优秀的捕捉能力,在油气藏储层研究中,发挥了巨大的作用。搭配多场耦合配件,可以模拟地层真实高温高压环境,岩心(水驱油核磁共振实验、水驱剩余油分布实验、微观驱替实验、多相驱替实验)不同尺寸孔隙中的油水信号在核磁T2谱中对应的弛豫时间不同,随着驱替实验(水驱油核磁共振实验、水驱剩余油分布实验、微观驱替实验、多相驱替实验)的进行,核磁T2谱随着岩心内部油水相态(多相驱替)的变化而发生变化,可以用定量来研究地层的油气开采过程。同时基于核磁成像功能,可以实现对整个驱替过程(水驱油核磁共振实验、水驱剩余油分布实验、微观驱替实验、多相驱替实验)的各个阶段进行成像,生动形象的观察动态变化。实现驱替过程(水驱油核磁共振实验、水驱剩余油分布实验、微观驱替实验、多相驱替实验)中油水变化的可视化。

水驱剩余油分布-低场核磁仪器

MacroMR高温高压岩心驱替可视化系统能够结合传统的外围驱替系统,实现模拟地层高温高压环境,对岩心进行全过程可视化驱替研究,可视化可以定性的评价岩心驱替情况,通过谱图变化可定量计算出驱替量的多少;可以任意层面、多角度对岩心进行无损切片选层观测和分析;

 

2022-07-29 10:00:23 166 0

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