[發(fā)明專利]一種自旋晶格弛豫時(shí)間測(cè)定方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811049017.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109932381B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒婕;王寧;朱惠芳;徐凌云;嚴(yán)麗娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N24/08
• 分類號(hào): G01N24/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

本發(fā)明公開(kāi)了一種自旋晶格弛豫時(shí)間測(cè)定方法及裝置，包括：基于預(yù)設(shè)脈沖序列對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)定，獲得偽二維譜圖的原始數(shù)據(jù)；對(duì)傅里葉變換后的偽二維譜圖進(jìn)行相位和基線校正，獲得校正后的二維譜圖；在校正后的偽二維譜圖中，對(duì)待測(cè)樣品中的各基團(tuán)的¹³C譜峰進(jìn)行積分，獲得不同延遲時(shí)間所對(duì)應(yīng)的譜峰的積分面積，對(duì)不同延遲時(shí)間所對(duì)應(yīng)的譜峰的積分面積隨延遲時(shí)間變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲得待測(cè)樣品的自旋晶格弛豫時(shí)間。該預(yù)設(shè)脈沖序列包括實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品中分子局部運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)的部分或不含¹H部分的測(cè)定，和實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品中含氫的分子局部運(yùn)動(dòng)性較弱的剛性部分的測(cè)定，因此基于一次測(cè)量實(shí)現(xiàn)對(duì)共混體系中各基團(tuán)的¹³C的自旋晶格弛豫時(shí)間測(cè)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體核磁共振技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自旋晶格弛豫時(shí)間測(cè)定方法及裝置。

背景技術(shù)

自旋晶格弛豫時(shí)間的測(cè)定構(gòu)成了NMR(Nuclear Magnetic Resonance，核磁共振)實(shí)驗(yàn)很重要的一個(gè)方面。這是由于自旋晶格弛豫時(shí)間在一定程度上表征了有關(guān)分子運(yùn)動(dòng)的重要信息，而這方面的信息對(duì)于化學(xué)工作者是很難通過(guò)其他手段獲得的。

對(duì)于測(cè)量樣品體系中個(gè)基團(tuán)的¹³C的自旋晶格弛豫時(shí)間，傳統(tǒng)的測(cè)量方法主要有反轉(zhuǎn)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)(IR，inverse-recovery)和Torchia實(shí)驗(yàn)。關(guān)于IR實(shí)驗(yàn)的脈沖序列如圖1(a)所示，主要適用于分子運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)的樣品或不含¹H的樣品中各基團(tuán)的¹³C的自旋晶格弛豫時(shí)間值的測(cè)定，并且對(duì)弛豫等待時(shí)間有一定的要求，對(duì)于自旋晶格弛豫時(shí)間較長(zhǎng)的樣品，其實(shí)驗(yàn)時(shí)間會(huì)大大增加。關(guān)于Torchia實(shí)驗(yàn)的脈沖序列如圖1(b)所示，主要適用于含有¹H的剛性體系中各基團(tuán)的¹³C的自旋晶格弛豫時(shí)間值的測(cè)定。該方法中，¹³C的信號(hào)是通過(guò)¹H到¹³C的交叉極化過(guò)程得到的，因此要求體系中存在較強(qiáng)的異核偶極耦合作用(即¹³C原子與¹H原子的偶極耦合)。當(dāng)異核偶極耦合作用較強(qiáng)時(shí)，通過(guò)交叉極化過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)¹H到¹³C的極化轉(zhuǎn)移，但是當(dāng)偶極耦合作用很弱時(shí)，極化轉(zhuǎn)移效率將會(huì)降低，運(yùn)動(dòng)性比較強(qiáng)的體系就是這樣的原理，因此Torchia實(shí)驗(yàn)不適合分子運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)體系，即異核偶極耦合作用較弱體系的¹³C的自旋晶格弛豫時(shí)間的測(cè)定。

對(duì)于分子局部運(yùn)動(dòng)性差異較大的多相體系(即同時(shí)存在剛性相和柔性相的體系)或含¹H/不含¹H的共混樣品，IR和Torchia方法都不能實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品體系中所有組分的¹³C T₁測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自旋晶格弛豫時(shí)間測(cè)定方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一次測(cè)量可以得到共混體系中各基團(tuán)¹³C的自旋晶格弛豫時(shí)間的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種自旋晶格弛豫時(shí)間測(cè)定方法，包括：

基于預(yù)設(shè)脈沖序列在固體核磁共振波譜儀中對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)定，獲得偽二維譜圖的原始數(shù)據(jù)，其中，所述待測(cè)樣品中包括若干個(gè)基團(tuán)且所述基團(tuán)中包含¹³C原子，所述預(yù)設(shè)脈沖序列包括第一脈沖序列單元和第二脈沖序列單元，基于所述第一脈沖序列單元實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品中分子局部運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)的部分或不含¹H部分的測(cè)定，基于所述第二脈沖序列單元實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品中含氫的分子局部運(yùn)動(dòng)性較弱的剛性部分的測(cè)定；

對(duì)所述偽二維譜圖的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換，并對(duì)變換后的偽二維譜圖進(jìn)行相位和基線校正，獲得校正后的偽二維譜圖；

在所述校正后的偽二維譜圖中，對(duì)所述待測(cè)樣品中的各基團(tuán)的¹³C譜峰進(jìn)行積分，獲得不同延遲時(shí)間所對(duì)應(yīng)的譜峰的積分面積；