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Mapping structures and dynamics with frequency-correlated diffusion exchange

delete2025-11-21
delete0
PRE
AI
S
S Fricke *
V
Velencia J. Witherspoon
J
Jérémy Demarteau
B
Brett A. Helms
J
Jeffrey A. Reimer
DOI:10.1126/sciadv.ady8380delete
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摘要

摘要

En 中文
理解复杂环境中扩散驱动的分子运动对于设计可持续材料和改进化学过程至关重要。在此,我们介绍一种多维核磁共振(NMR)方法,该方法捕捉不同动态区域间分子群体的交换情况。通过将调制梯度自旋回波技术扩展以包含频率-频率相关性,我们的方法揭示了在异质系统中原本被掩盖的扩散路径。该方法在单边NMR磁铁上实施,消除了梯度脉冲约束,并能够获取kHz范围内的动力学信息。我们将此技术应用于交联和线性聚合物的溶胀及酸催化解构过程,以观察结构异质性的时间演化。通过将分子运动与拓扑结构和化学状态相关联,我们提取了如分形表面维度和反应前沿速度等物理指标,这些性质无法通过标准扩散测量获得。这项工作扩展了NMR探测软物质的能力,对聚合物回收和材料设计具有潜在影响。
Keyword:
ANOMALOUS DIFFUSION
POLYMER NETWORKS
NMR
RELAXATION
DISTRIBUTIONS
BEHAVIOR
PROBE

期刊

Science Advances 封面图
Science Advances
IF:
12.5
论文数:
2.0W
被引数:
18.1W

机构

U
University of California Berkeley
学者数:
3.5W
论文数: 2.8W
被引数: 11.3W
L
Lawrence Berkeley National Laboratory
学者数:
1.5W
论文数: 1.1W
被引数: 6.1W
U
united states department of energy (doe)
学者数:
11.3W
论文数: 9.6W
被引数: 246
University of California System 封面图
University of California System
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37.5W
论文数: 33.7W
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