水凝胶溶胀行为和微观结构
时域核磁共振水凝胶是一种非常亲水的三维网络结构凝胶，它在水中迅速膨胀，并且在这种膨胀状态下能够保持大量水分而不溶解。由于存在交联网络，水凝胶能够膨胀并保持大量水分，其吸收量与交联度密切相关。交联度越高，吸水量越低。水凝胶中的水含量可以低至几个百分比，也可以高达99%。时域核磁共振（TD-NMR）在研究基于水传输率的聚合物网络的水传输和微观结构方面具有巨大潜力。与高分辨率核磁共振不同，时域核磁共振（TD-NMR）主要通过测量弛豫时间来阐明反映结构异质性和相互作用的分子迁移率。研究表明，时域核磁共振（TD-NMR）是一种快速、无创、无损的测定水组分分布的方法。时域核磁共振（TD-NMR）的基本参数：
1、磁体类型：永磁体；
2、磁场强度：0.5±0.08T，仪器主频率：21.3MHz；
3、探头线圈直径：15mm；对于水凝胶，不同环境中的水，如凝胶内部或外部的水，可能表现出不同的弛豫性质。T2组分对应的幅度可以定量并计算膨胀率。此外，基于T2值与水凝胶网络网孔尺寸之间的比例关系，可以描绘因浓度效应引起的水凝胶网络网孔尺寸变化的溶胀过程。因此，时域核磁共振（TD-NMR）可以作为研究水凝胶溶胀过程中水的动态传输和微观结构变化的有力工具。此外，时域核磁共振（TD-NMR）能够直接在原位测量水凝胶的T2分布，而无需将水凝胶从膨胀体系中取出。