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全面解读快速循环变场核磁共振技术(FFC)

全面解读快速循环变场核磁共振技术(FFC)

快速循环变场核磁共振来源于意大利Stelar公司,他将FFC技术商品化并成熟应用于各个领域的公司。
2016年9月22日,Niumag和Stelar成立联合品牌——NiuStel,正式将FFC技术引入国内。

快速循环变场核磁共振

话不多说,直接上重点!本篇文章带您了解快速变场核磁共振技术——源自意大利的先进技术,通过改变磁场强度探测弛豫时间的仪器,探测分析动力学的有利工具,本篇文章围绕以下重点展开:

本篇文章主要内容提要:

1:什么是快速循环变场核磁(FFC),与低场核磁有什么不同?
2:FFC用来做什么,具有哪些无法替代的功能和优势?

1.什么是变场核磁,与低场核磁有何不同?

在开始讲变场核磁共振之前,我们有必要先来熟悉下核磁共振的主要的家庭成员:核磁共振波谱仪和时域核磁共振(低场核磁

核磁共振波谱(MRS)就是我们常说的波谱核磁,一般是超导磁体,需要液氮维护。场强较高,一般用于做组分、结构鉴定和分析。

核磁共振波谱

核磁共振时域分析(Time Domain)TD-NMR,主要以低场为主,也可成为低场核磁共振LF-NMR,主要研究分子之间的运动性。

时域核磁_台式核磁_小核磁

磁场范围: 一般为1T以下(纽迈产品主要以21MHz为主)
功能: 获取分子相互作用信息
用途: 区分不同运动状态的水分及油脂,水、油区分等,广泛应用于食品品质研究、岩石孔隙结构、高分子运动性、造影剂等

快速循环变场核磁

变场核磁共振技术FFC 是Fast Field Cycling 的简称,由快速场循环技术测量不同磁场下的弛豫率,此仪器改变宽范围的磁场强度(从几个KHz到40 MHz),主要测量T1随着磁场 强度的变化,研究核磁共振弛豫散布(NMRD)特性。

三种不同分子量的聚乙烯的NMRD曲线

三种不同分子量的聚乙烯的NMRD曲线

我们知道,核磁共振波谱、低场核磁一般都是指H谱,尤其是低场核磁基本上能做H谱和F谱。
但是FFC NMR 使用的自旋核较广,适用于如1H、2H、13C、7Li、19F、23Na等

低场核磁共振是在固定的磁场下测试氢核的T1和T2弛豫。
FFC NMR 是将自旋核(用于如1H、2H、13C、7Li、19F、23Na)放在变化的磁场中,测试T1随着磁场强度的变化,从而绘制一条横坐标是磁场强度,纵坐标是1/T1的曲线,也叫弛豫散步曲线(NMRD)

打个比方
假如我们在测试一辆汽车的各个性能指标,低场核磁共振就好比是汽车在匀速行驶时测试其平稳效果,舒适效果。而FFC就好比是汽车在加速行驶过程中测试汽车实际的加速性能、综合性能等。那些在匀速行驶时没能发现的缺陷和问题,很容易在加速中暴露。所以,LF-NMR和FFC-NMR某种程度可以互补。

2.FFC用来做什么?

FFC是探测分子运动学最有利的工具
-研究1ηs—几μs的分子运动
-对慢速分子运动尤为敏感
-相比高场核磁与时域固定磁场的核磁,具有一定的优势
-色散曲线(NMRD)类似于物质的指纹图谱;
-用于鉴别不同性质的同种材料以及不同的材料;研究分子运动性
例如,不同分子量的聚合物,在0.1MHZ到100MHZ之间T1均没有差异,如何去分辨他们呢,利用FFC技术测试三种材料,可以清晰看到在更低的低场下,三者的弛豫效率明显不同。

使用仪器:
1T研究级快速场循环核磁共振分析仪SPINMASTER FFC2000 1T C/DC
SMARtracer? 台式快速场循环NMR弛豫仪
High Field NMR Relaxometry

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