固體核磁共振-基礎原理-資料下載頁
2025-08-05 04:24本頁面
【正文】 bandwidth）或譜寬（spectral width）。對固體與溶液核磁共振實驗而言，譜寬通常分別是4 MHz與250 kHz,相對應的取樣間隔為250 ns 與4μs。在許多核磁共振實驗中，射頻脈沖的相位與NMR信號的相位會隨實驗的進行而動態(tài)變化。這種動態(tài)變化有利于消除核磁共振實驗中的偽峰，并且有助于區(qū)分不同類型的核磁共振信號。射頻脈沖的相位可通過脈沖門加以調(diào)控，而信號相位單元的調(diào)控可通過信號離開探頭進入接受器/數(shù)字化進程后加以調(diào)控。目前有兩種常見的對信號相位進行調(diào)控的方法：1）接受器參考相位法：四相位接受器可以比較所測定的NMR信號與來自射頻發(fā)生器的參比波的相位。如果在整個信號檢測階段，射頻發(fā)生器的參比波相位變化為另一值，例如φrec，那么信號的相位亦將改變同樣的數(shù)值；2）數(shù)字化器相位調(diào)整：經(jīng)數(shù)字化后的復數(shù)信號通過一個叫做后數(shù)字化相位移動器(postdigitization phase shifter)后首先乘以特定的復數(shù)因子exp(iφdig),然后再傳入計算機，就得到相位改變的信號。經(jīng)數(shù)字化處理后的信號在經(jīng)過計算機進行傅立葉變換、相位校正等處理據(jù)可得到一張核磁共振圖譜。（6）進樣與載氣及計算機控制單元。對于固體核磁共振儀而言為了要得到高精細結(jié)構(gòu)的固體核磁共振圖譜，首先必須采用魔角旋轉(zhuǎn)技術壓制強偶極作用導致的譜線展寬，為此固體核磁共振儀尚配有一整套設備以滿足以上要求。例如能夠使樣品管在豎直位置與魔角位置自如轉(zhuǎn)換的裝置，能夠?qū)悠钒踩剡M入及彈出探頭系統(tǒng)并能保證推動樣品管沿魔角方向進行高速旋轉(zhuǎn)的載氣系統(tǒng)等附屬設備。因此通常的核磁共振儀的結(jié)構(gòu)圖可展示于圖1。圖6 固體核磁共振儀的基本結(jié)構(gòu)框圖 試劑與樣品金剛烷（Adamantane）聚苯胺 （Polyaniline）粉末 聚酯（PET）薄膜 實驗步驟（1）樣品的制備與就位要獲得一張高質(zhì)量的固體核磁CP/MAS譜圖，對于常規(guī)有機物或無機物需要大約 100200 mg 左右的樣品（為得到高質(zhì)量的圖譜，樣品的純度應當盡可能的高），將這些樣品在研缽中研細，直到體系中確保無任何硬塊狀碎片存在。然后利用裝填工具將所得粉末狀樣品填充至轉(zhuǎn)子中， 并利用擠壓器（Pressor）將樣品夯實并且均勻地填入轉(zhuǎn)子內(nèi)。（注意：在使用擠壓器時，必須保證用力方向始終保持豎直向下，絕對應該避免用力扭曲，否則會折斷擠壓器?。。。┰跇悠分苽溥^程中，樣品填充高度為轉(zhuǎn)子頂部2 mm 左右，此高度是為了蓋轉(zhuǎn)子的帽而預留的。手工蓋上轉(zhuǎn)子的帽，在蓋帽過程中應盡可能用較小的力以避免破壞帽上所帶有的鋸齒。用裝有乙醇溶劑的洗瓶將轉(zhuǎn)子外部洗干凈，（注意：絕對應當避免蓋帽不嚴導致乙醇進入轉(zhuǎn)子中）。用吸水紙擦干轉(zhuǎn)子外部的乙醇溶液，并用黑色記號筆在轉(zhuǎn)子底部的弧形部分畫半個圓弧以利于記錄轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。將樣品放入磁場中，在氣動控制單元中按下“INSER””鍵，選定樣品管的轉(zhuǎn)動速率，然后按下“GO”，等待樣品管旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。（2） CP/MAS 實驗參數(shù)的設定從D:\data\wuxd\CP\MAStest\22 拷貝相關的實驗參數(shù)進入新的文件夾（指令：edc）,修改相應的存儲文件的文件名與路徑及標題。進入取樣界面：輸入指令: wobb開始調(diào)諧操作，最終是調(diào)諧曲線的最下端正對準零點中心線。在開始實驗前，必須將前置放大器與探頭相連的氫通道的LAN連線改為直接與探頭相連，繞過前置放大器（非常重要，否則會產(chǎn)生嚴重后果?。┻M一步檢查實驗參數(shù)，確認功率參數(shù)是安全的，然后開始進行實驗。（3）實驗數(shù)據(jù)的得到與處理輸入指令:ft 進行傅里葉變換，apk進行相位校正；打印出相應譜圖。（4）停止樣品旋轉(zhuǎn)，將樣品從探頭中彈出，停止實驗。 實驗注意事項為了保證實驗數(shù)據(jù)的正確性，需注意以下幾點：（1） 實驗室保持高度清潔 （2）嚴禁強磁性樣品的分析（3） 測試前需預先告知樣品的性能，以免污染探頭（4） 制備或處理樣品時使用聚乙烯手套，禁止使用塑料手套和工具以免硅樹脂污染樣品表面（5） 使用玻璃制品（如表面皿、稱量瓶等）或者鋁箔盛放樣品，禁止直接使用塑料容器、塑料袋或紙袋,以免硅樹脂或纖維污染樣品表面 思考題 （1） 比較固體核磁與溶液核磁的原理、譜線特征與相關結(jié)構(gòu)信息的異同點。（2） 試說明取向材料與非晶材料在固體核磁譜圖上有什么典型不同？（3） 說明固體核磁共振實驗中需要特別注意的相關實驗細節(jié)，并說明原因。參 考 文 獻—11—
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