高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (5): 1210.

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NMR法研究小分子在SiO2/PSA核壳复合颗粒中的扩散行为

杜丽君, 王靖岱, 阳永荣, 蒋斌波   

  1. 化学工程联合国家重点实验室, 浙江大学化学工程与生物工程学系, 杭州 310027
  • 收稿日期:2010-05-31 修回日期:2010-09-10 出版日期:2011-05-10 发布日期:2011-04-11
  • 通讯作者: 蒋斌波 E-mail:jiangbb@zju.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重大项目(批准号: 20776124, 20736011)、国家“八六三”计划项目(批准号: 2007AA030208)、国家留学基金(批准号: 20083070)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2009QNA4028)资助.

NMR Diffusion Studies of n-Hexane Inside Silica/Poly(styrene-co-acrylic acid) Core-shell Composite Particles

DU Li-Jun , WANG Jing-Dai, YANG Yong-Rong, JIANG Bin-Bo*   

  1. State Key Laboratory of Chemical Engineering, Department of Chemical and Biochemical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
  • Received:2010-05-31 Revised:2010-09-10 Online:2011-05-10 Published:2011-04-11
  • Contact: JIANG Bin-Bo E-mail:jiangbb@zju.edu.cn
  • Supported by:

    国家自然科学基金重大项目(批准号: 20776124, 20736011)、国家“八六三”计划项目(批准号: 2007AA030208)、国家留学基金(批准号: 20083070)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2009QNA4028)资助.

摘要: 以正己烷为探针分子,采用基于常梯度自旋回波序列的核磁共振技术(CFG-NMR)研究了小分子在SiO2颗粒和通过相转化法制备的SiO2/Poly(styrene-co-acrylic acid) (SiO2/PSA)复合颗粒中的扩散行为。根据双位点模型和分子交换的理论,采用两组份指数拟合实验得到的1H CFG-NMR信号衰减曲线,表明正己烷在SiO2颗粒和SiO2/PSA颗粒中具有两个相差一个数量级的扩散系数。在相同的扩散时间下,正己烷在SiO2/PSA颗粒中的两个扩散系数小于其在SiO2颗粒中的两个扩散系数,说明复合颗粒壳层的聚合物膜对正己烷的扩散具有阻碍作用。与此同时,通过改变常梯度自旋回波序列中的扩散时间,发现正己烷在复合粒子中的扩散系数强烈依赖于扩散时间的大小。

关键词: 常梯度核磁共振, 扩散系数, 核壳结构, 复合粒子

Abstract: The diffusion of n-hexane in SiO2 particles and SiO2/poly(styrene-co-acrylic acid) (SiO2/PSA) core-shell particles, prepared by phase inversion method, was investigated by constant gradient field NMR (CFG-NMR). According to the two-site modal and molecular exchange theory, 1H CFG echo decay curves of n-hexane could be fit as biexponentials, implying that two different diffusion coefficients were existed in the diffusion system. The diffusion coefficients of n-hexane in the SiO2/PSA core-shell particles were much lower than in the SiO2 particles, indicating that the poly(styrene-acrylic acid) shell played as a barrier on the diffusion of n-hexane. By varying the diffusion time in the pulsed sequence, we found that the diffusion coefficients of n-hexane in the core-shell particles were strongly depended on the diffusion time.

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