单轴拉伸对Nafion 结构及性能的影响

²H NMR 和PFG-NMR 用于研究拉伸过程中Nafion 结构的改变以及对溶剂分子运动性质的影响．²H 谱表明单轴拉伸Nafion 膜在拉伸比率较低情况下（L < 5），通道排列取向程度随着拉伸比率变大而增大，同时扩散实验表明水分子的运动能力也得到增强，表明取向化的通道网络有助于增强材料取向方向质子的导电能力，可以用于提高质子膜材料性能．在取向达到最大值后（L≥5）继续拉伸，膜内水分子的移动能力相比略有降低．溶胀实验表明取向膜的溶胀行为呈各向异性,拉伸作用致使膜内通道沿拉伸方向取向排列，通道的取向效应使得其在垂直拉伸方向（Y）和膜厚度方向（Z）溶胀更为显著．拉伸Nafion 膜对甲醇的吸附能力随着拉伸比率的增加而增强，同时甲醇的扩散数据显示，甲醇的运动能力在该通道网络中也随着拉伸比率的变大而不断增强，甲醇燃料在该类质子膜内的渗透效
应得以增强，不利于其在直接甲醇燃料电池中的应用．     

PNIPAM线性链与凝胶在二元溶剂中相变的变温NMR研究

通过对聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）水溶液和凝胶在水和甲醇混合溶剂中的¹H NMR谱图以及弛豫时间(T₁与T₂)等多种NMR参数随温度变化的研究,发现PNIPAM大分子的基团质子NMR信号、溶剂的弛豫时间都可以用来灵敏表征PNIPAM在二元溶剂中的相变行为. 在PNIPAM凝胶中,温度升到LSCT以上,溶剂峰由单峰变为双峰,分别对应于受限在大分子网络内的受限溶剂和排除到大分子网络外的自由溶剂,两者的弛豫时间存在明显差异. 在PNIPAM溶液中,溶剂峰在相变前后并没有显著变化. 通过PNIPAM溶胀在water/alcohol混合溶剂中的相变研究进一步证实了PNIPAM与不同溶剂之间的相互作用强弱.      

微波诱导光学核极化进展

微波诱导光学核极化（Microwave-Induced Optical Nuclear Polarization,MIONP）技术利用光激发三重态样品来极化电子,再用微波将处于非热平衡态的电子极化转移到待检测原子核,将原子核的检测灵敏度提高几个量级甚至更多．这种灵敏度极化增强方法可以用来进行蛋白质结构和动力学检测、光化学和光物理进程的基础研究、量子计算和低场核磁共振（Low-field Nuclear Magnetic Resonance,Low-field NMR）与磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）应用研究．该文简要分析了MIONP的物理原理及其在核极化增强中的优势,结合实验条件综述了一些重要的成果．最后,对微波诱导光学核极化的前景作了展望．     

结晶型PEO8∶NaPF6聚电解质中晶区链段的运动

利用固体NMR 研究了高度结晶的聚氧乙烯(PEO)/六氟磷酸钠(NaPF6)（按照氧钠摩尔比8∶1 描述为PEO8∶NaPF6,分子量Mw = 1 000 和6 000 g/mol）固体聚电解质晶区链段的结构和运动．对于纯PEO 来说,晶区链段的构象交换或大角度再取向促使其¹³C 粉末线形从低温的非轴对称(δ₃₃ <δ₂₂ <δ₁₁)变成高温的轴对称线形(δ₁₁ =δ₂₂ >δ₃₃)．通过变温的¹³C 粉末线形和243 K 下的二维交换谱,PEO8∶NaPF6 晶区链段同样存在大角度再取向,且开启温度也很低(~243 K)与PEO 接近．这种长程的运动使得PEO8∶NaPF6 从低温的类轴对称(δ₃₃ <δ₂₂ <δ₁₁)变成高温的轴对称线形(δ₃₃ >δ₂₂ =δ₁₁),高温线形是PEO 高温线形的翻转．与其它PEO/Na(Li)固体聚电解质不同,PEO8∶NaPF6 中晶区链段与Na+络合后仍具有很高的运动性（与纯PEO 链段的运动性相当）,这种高分子链段和Na+协同运动促使Na+沿PEO 分子链轴向迁移,提高电导率．     

脉冲动态核极化增强的NMR 和MRI 系统研究

该文介绍了一种自行设计和构建的可扩展脉冲动态核极化谱仪,可以实现核磁共振波谱与磁共振成像的功能．该仪器的新颖设计主要有：1) 采用基于PCIe 的分布式总线结构,能够极大地提高数据传输效率和通信可靠性,实现精确控制脉冲序列;2) 采用外部高速的DDR 芯片存储脉冲序列元素和FID 数据,可以极大的提高脉冲序列的执行速度,减少快速成像序列的TR 时间间隔;3) 采用时钟移相技术,可以精确产生分辨率为纳秒级别的数字脉冲．最后对该仪器的动态核极化-磁共振波谱与核磁共振成像功能进行了实验验证．     

PDMAEMA多重环境响应行为的NMR研究

利用原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP）合成了分子量分布较窄的聚甲基丙烯酸N, N-二甲氨基乙酯{Poly\[2 (diethylamino)ethylmethacry-late], PDMAEMA}并通过对液体核磁共振氢谱（¹H NMR）化学位移以及弛豫时间（T₁、T₂）的测量,研究了聚合物PDMAEMA的温度敏感、pH敏感以及离子敏感3种环境敏感行为. 发现聚合物链段的运动性,以及温度和离子强度诱导的相变行为,都与体系的pH值具有强依赖关系. 室温下,聚合物链段的运动性随pH值的增大而降低. 酸性条件下,聚合物表现出离子敏感性,而不表现出温度敏感性. 碱性条件下,聚合物表现出温度敏感性,不表现出离子敏感性.     

高分子软物质动力学与NMR

高分子熔体或浓溶液中链段扩散和链的弛豫模式满足普适的物理定律,这些定律代表了高分子链动力学的普遍特征.核磁共振(NMR)则为我们直接验证这些物理定律或揭示高分子运动的基本规律提供了强有力的实验手段.本文介绍三个基本的高分子动力学模型(即Rouse模型,蛇行/管道模型和重整化Rouse模型)和以这三个理论模型为基础的NMR实验原理和技术.最后对相关的NMR实验结果进行了综述,并着重与理论模型所期待的结果进行了比较.     

β-环糊精手性识别D/L-樟脑磺酸的NMR研究

利用高分辨液体NMR技术考察了D₂O中β-环糊精与手性药物D/L-樟脑磺酸对映体之间的相互作用,结果表明樟脑磺酸对映体能够进入β-环糊精的疏水空腔并与之发生手性相互作用. β-环糊精能够手性识别樟脑磺酸对映体. 化学计量关系实验和2D ROESY实验结果表明,樟脑磺酸对映体的疏水结构只能从β-环糊精疏水空腔的宽口端进入,并形成化学计量比为1∶1的非对映体络合物.     

固体核磁共振技术在锂/钠离子电池碳负极中的应用及研究进展

碳负极材料作为锂/钠离子电池的传统负极材料一直获得广泛的推广和应用，但其仍存在充电时间长、库伦效率低等问题，研究碳负极材料充放电机理是解决这些问题的关键.固体核磁共振（NMR）技术是一种研究固体材料中目标原子所处化学环境以及材料内部结构变化的有效手段.通过测定锂/钠离子电池中⁶Li、⁷Li和²³Na高速魔角旋转（MAS）条件下的固体NMR谱图，能够清晰获得锂/钠离子电池碳负极脱/嵌过程中的结构变化，以及碳原子与Li/Na的配位情况，从而为碳负极材料的设计及其电化学性能的提升提供充分的理论依据.本文综述了近年来固体NMR技术在锂/钠离子电池碳负极材料研究中的应用以及相关研究进展.     

单轴拉伸对Nafion结构及性能的影响

2H NMR和PFG-NMR用于研究拉伸过程中Nafion结构的改变以及对溶剂分子运动性质的影响.2H谱表明单轴拉伸Nafion膜在拉伸比率较低情况下(L5),通道排列取向程度随着拉伸比率变大而增大,同时扩散实验表明水分子的运动能力也得到增强,表明取向化的通道网络有助于增强材料取向方向质子的导电能力,可以用于提高质子膜材料性能.在取向达到最大值后(L≥5)继续拉伸,膜内水分子的移动能力相比略有降低.溶胀实验表明取向膜的溶胀行为呈各向异性,拉伸作用致使膜内通道沿拉伸方向取向排列,通道的取向效应使得其在垂直拉伸方向(Y)和膜厚度方向(Z)溶胀更为显著.拉伸Nafion膜对甲醇的吸附能力随着拉伸比率的增加而增强,同时甲醇的扩散数据显示,甲醇的运动能力在该通道网络中也随着拉伸比率的变大而不断增强,甲醇燃料在该类质子膜内的渗透效应得以增强,不利于其在直接甲醇燃料电池中的应用.