通过宽线固体核磁共振氢谱研究半晶高分子的相结构

宽线固体核磁共振氢谱（¹H NMR）是一种研究半晶高分子相结构的经典方法.本文以半晶聚乙烯的宽线固体¹H NMR谱为例，探讨了通过Gaussian/Sinc、Gaussian和Lorentzian函数组合对宽线固体¹H NMR谱图进行拟合的方案，并根据半晶聚乙烯的相结构成分对拟合得到的各信号成分进行归属.并在此基础上探讨了各个相结构中分子链运动与信号线型的相关性，以及利用宽线固体¹H NMR谱测量半晶高分子结晶度存在的困难.     

原位核磁共振技术研究光催化甲醇重整过程中甲醇与水的相互作用

本文利用原位液体核磁共振技术对真实固液体系光催化甲醇重整过程中水与甲醇之间的相互作用进行了系统性研究,证实了甲醇+水体系中氢键及质子交换相互作用的存在,并且发现催化剂的种类（包括不同晶型,以及同一晶型、不同形貌的TiO₂）、体系温度、光照反应条件都会影响甲醇与水之间的相互作用,进而影响到甲醇重整的效率．这表明催化剂及温度的合适选择对于提升甲醇重整效率起到非常重要的作用．     

原位低场核磁共振弛豫法定量监测光催化Cr(Ⅵ)还原反应

本文利用原位低场核磁共振（LF-NMR）技术在真实固液反应环境中对光催化还原Cr（Ⅵ）反应进行了定量研究,并对Ag纳米颗粒负载量不同的Ag担载石墨相氮化碳复合光催化剂（Ag/g-C₃N₄）在可见光照射下催化Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）的性能进行了研究.研究发现,Ag纳米颗粒负载（负载量分别为1 wt.%、2 wt.%、5 wt.%和10 wt.%）可以有效提高g-C₃N₄的光催化性能;且负载量为5 wt.%时光催化性能最优,为无Ag负载的g-C₃N₄的4倍.此外,本文还通过横向弛豫时间（T₂）定量分析了反应体系中顺磁性Cr（Ⅲ）离子的浓度,证实了采用LF-NMR弛豫法评价光催化Cr（Ⅵ）还原反应性能的可行性.     

原位核磁共振技术研究共催化剂类型以及光照波长对甲醇光催化重整产物的影响

本文采用原位核磁共振的方法研究了在真实固-液环境中共催化剂类型以及光照波长对甲醇光催化重整产物及光解水产氢产率的影响.结果发现,不同贵金属担载的锐钛矿型二氧化钛催化剂对甲醇光催化重整产物的产量和产率有着不同程度的影响,但是对其动力学特征影响不大.光照波长对甲醇光催化重整产物的产量也影响较大.通过对比甲醇氧化产率与产氢产率,发现共催化剂的种类对光催化反应速率及氧化还原能力起重要作用,且共催化剂的种类会影响体系氧化和还原能力之间的协同性.     

基于数值计算模拟的仿真核磁共振波谱仪开发

核磁共振（NMR）波谱是研究有机分子结构的重要工具之一，其设备昂贵、仪器数量有限、科研机时安排紧凑、教学实验机时有限；若学生的NMR理论和实验基础较为薄弱，则易发生误操作损坏设备或降低设备性能；另外，NMR实验涉及流程较多、教学耗时较长.因此，针对学生的NMR实验教学难以广泛开展.为将虚拟技术更好地用于辅助NMR实验教学，本文基于数值模拟仿真技术，开发了具备真实NMR波谱仪基本功能的仿真NMR波谱仪——VMRS1.0软件.VMRS1.0软件可实现真实NMR实验须进行的调谐匹配、匀场、锁场、射频脉冲调节、原始数据采集等操作步骤，以及快速傅里叶变换、相位校正、自动寻峰、积分、测距、化学位移校正等基本数据处理功能；除简单的1D ¹H和¹³C NMR波谱采集和数据处理外，还可模拟去偶、DEPT、HSQC等相对复杂的实验；另外，该软件可自行虚拟编辑¹H或¹³C NMR实验样品.VMRS1.0软件摆脱硬件条件的限制，实现了与真实NMR实验类似的教学效果，可以让学生通过反复操作调试，更充分地掌握NMR基本原理和实验技能，再配合在真实NMR谱仪上的少量实际操作，可达到更加令人满意的实验教学效果.     

固体高分辨核磁共振研究聚氧乙烯/纳米二氧化硅复合物的界面相互作用

采用固体高分辨核磁共振碳谱对聚氧乙烯(PEO)/纳米二氧化硅(Nano-SiO₂)复合物体系的相态结构、分子间相互作用和分子运动进行了研究,发现随着复合物中SiO₂含量增加,PEO结晶度明显降低,且PEO非晶区的分子运动受到明显约束,基于对PEO非晶区及SiO₂颗粒表面羟基质子的自旋-自旋弛豫行为的分析,提出了复合物的界面模型以及SiO₂与PEO之间的界面相互作用机制.     

液体核磁共振 HSQC 实验的量子化学计算与模拟

核磁共振（NMR）异核单量子相干（HSQC）实验因具有较高的灵敏度和分辨率而被广泛用于液体大分子化合物的结构鉴定和研究．然而由于HSQC脉冲的复杂性,需要严格控制实验参数和实验条件才能得到高质量的谱图．本文基于量子力学原理对HSQC实验进行数学建模,通过理论推导、数值计算求解自旋1/2的IS双核体系在每个脉冲节点作用后的密度矩阵,然后结合二维NMR信号采样方法,使用计算机程序完成了该体系HSQC谱图的模拟,同时,还实现了乙醇分子的HSQC谱图模拟． HSQC实验的成功模拟基于对复杂演化过程的精确计算,可用于预测谱图以及实验参数改变对NMR谱图的影响,指导高质量HSQC实验谱图的采集．     

固态高分子体系多尺度分子运动的核磁共振研究

固体核磁共振技术是研究固态高分子材料中结构和分子动力学的一种非常重要和有效的手段. 该技术的一个重要特点是可以通过合理的实验方法,实现对研究体系中从低频(Hz)到中频(kHz)乃至高频(MHz)范围内分子运动的观测. 因此,固体核磁共振技术非常适合研究高分子体系中各类不同尺度分子运动. 该文首先简要介绍核磁共振研究分子运动的基本原理和方法,以及固态高分子体系的结构和分子动力学特点,然后结合固态高分子体系中的一些例子对核磁共振在固态高分子多尺度分子运动方面的一些研究成果展开讨论.     

三自旋体系长寿命核自旋单重态的制备

长寿命核自旋单重态的寿命（T_S）可以长于常规的纵向弛豫时间（T₁）,基于这个独特的优势,长寿命核自旋单重态具有较好的应用价值.本文对已有脉冲序列进行了改进,给出了适用于任意三自旋弱耦合体系长寿命核自旋单重态制备的参数计算方法,发现在同一个三自旋体系内核自旋单重态具有多种不同比例系数组合的形式,并以丙烯酸为例制备出了两种长寿命核自旋单重态,实验上观察到不同的核自旋单重态的寿命存在差异,另外我们还探究了温度对丙烯酸核自旋单重态寿命的影响.     

半晶聚乙烯局部和整体分子链运动的固体核磁共振研究

固体核磁共振技术是研究半晶聚合物的局部和整体分子链运动的一种非常独特的手段。该文对近年来半晶聚乙烯分子链运动的固体核磁共振研究工作进行了综述，展示了如何应用先进的固体核磁共振技术获得半晶聚乙烯局部和长程分子链运动的详细信息。这些分子层次上的信息对加深聚乙烯宏观机械性质的理解具有非常重要的意义。