“…臺式低(di)場核(he)磁共振(zhen)波譜儀(yi)可(ke)作為測定生(sheng)物柴(chai)油含量的通用工具。”

ESR應用丨化學品與石化產品與核磁共振法

大部分(fen)的(de)(de)(de)(de)貨運卡車(che)(che)(che)、火車(che)(che)(che)、公共汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)、船(chuan)舶、農業(ye)和(he)建筑工(gong)程車(che)(che)(che)輛都使用柴油(you)(you)燃料。主(zhu)要是由于其(qi)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)熱力(li)學效(xiao)率，使之成為(wei)一種高(gao)成本效(xiao)益的(de)(de)(de)(de)運輸工(gong)具。隨著(zhu)多國政府的(de)(de)(de)(de)鼓(gu)勵從(cong)汽(qi)(qi)油(you)(you)轉(zhuan)向更(geng)為(wei)環保的(de)(de)(de)(de)柴油(you)(you)，它也被用于大量的(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)和(he)小(xiao)(xiao)型(xing)卡車(che)(che)(che)。事(shi)實上(shang)，從(cong)石(shi)油(you)(you)中提煉(lian)出的(de)(de)(de)(de)柴油(you)(you)是世界上(shang)成功(gong)的(de)(de)(de)(de)燃料。

然而(er)，后來人們發現，柴(chai)油機的排放物對人類健康存在毀滅(mie)性(xing)的影(ying)響(xiang)。柴(chai)油廢氣含有高(gao)水平的一氧(yang)化氮(dan)、二(er)氧(yang)化氮(dan)以及顆粒(li)物，每年有成千(qian)上(shang)萬人因吸(xi)入這(zhe)類排放物而過早死亡。由于柴(chai)油車的使用得到鼓勵，找到一種(zhong)能減少有害柴(chai)油排放物的解(jie)決方案已(yi)刻不容(rong)緩（1）。

生(sheng)物(wu)柴油(you)(you)是由植物(wu)油(you)(you)或動(dong)物(wu)脂(zhi)肪與酒精反(fan)應生(sheng)成的，具有與石油(you)(you)柴油(you)(you)非常相(xiang)似(si)的理化性質(zhi)，但其硫氧化物(wu)和一氧化碳(tan)等污染(ran)物(wu)排放量更低(di)。它也(ye)可(ke)用于標準柴油(you)(you)發動(dong)機(ji)，與需(xu)要(yao)轉換發動(dong)機(ji)的蔬菜(cai)油(you)(you)和廢油(you)(you)不同（2）。

因(yin)此，生(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)(you)為減(jian)(jian)少(shao)化(hua)石(shi)燃料燃燒和降低損(sun)害(hai)健(jian)康的(de)風險提供(gong)了現實的(de)選擇(ze)。通過將柴(chai)油(you)(you)與生(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)(you)混合可以減(jian)(jian)少(shao)柴(chai)油(you)(you)的(de)排放(fang)，有關法規正準(zhun)備在石(shi)化(hua)柴(chai)油(you)(you)與生(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)(you)共混物(wu)中(zhong)引(yin)入低水平的(de)生(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)(you)。因(yin)此，必須有標準(zhun)的(de)測試(shi)方法來確定石(shi)化(hua)柴(chai)油(you)(you)與生(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)(you)共混物(wu)中(zhong)的(de)生(sheng)物(wu)柴(chai)油(you)(you)含量，以便實施這樣(yang)的(de)法規。目前使用的(de)幾種方法大多數是基于(yu)紅外光譜法，但近一種更靈活且成(cheng)本效益更高的(de)分析(xi)技術已被(bei)推出（3）。

該項技術是基于時域核磁(ci)共振（NMR）波(bo)譜(pu)法，測量核激發后恢(hui)復平衡所需的(de)(de)時間。由于時域NMR使用(yong)低磁(ci)場(chang)，所以可(ke)以使用(yong)更(geng)為經濟(ji)的(de)(de)臺式(shi)NMR波(bo)譜(pu)儀進行。此(ci)外，由于可(ke)以使用(yong)永(yong)磁(ci)體(ti)，因此(ci)不需要通過液氣體(ti)進行大(da)量的(de)(de)冷卻(que)。

時域(yu)NMR波(bo)譜(pu)法廣泛(fan)應用于一系列(lie)工(gong)業領域(yu)，已被證明是(shi)一種可靠、方便、快速的(de)定性與定量(liang)分析(xi)方法。此外，它是(shi)非(fei)破(po)壞性的(de)，不需要進行樣(yang)品制備。

ESR應用丨化學品與石化產品與核磁共振法 

新方(fang)法是基于時(shi)域NMR波譜(pu)法，使用(yong)配置(zhi)永磁體(ti)的(de)(de)Bruker mq-20型 NMR波譜(pu)儀，對具有(you)不同生(sheng)物柴(chai)油(you)含量(liang)(liang)的(de)(de)多個燃料樣品進行(xing)檢測。所得到的(de)(de)波譜(pu)顯示(shi)出與生(sheng)物柴(chai)油(you)含量(liang)(liang)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)相(xiang)關性，并且通過單(dan)變(bian)量(liang)(liang)和(he)多變(bian)量(liang)(liang)分析都能(neng)實現對生(sheng)物柴(chai)油(you)含量(liang)(liang)的(de)(de)準確測定。

雖然技(ji)術不(bu)像目前的傅(fu)立(li)葉變換紅外波譜標準那樣，但它具備可使用現有的便攜式臺式NMR波譜儀快速獲得結果的優點。因此，表明它是一種頗具前景的工具，可方便地以高成本效益的方式現場測定燃料樣本的生物柴油含量。

參考文獻：

Stauffer E and Byron DJ. Alternative fuels in fire debris analysis: biodiesel basics. Forensic Sci. 2007;52:371−

Knothe G, et al. The Biodiesel Handbook, 2nd Edition; AOCS Press: Champaign, IL, 2005.

da Rocha G, et al. Determination of Biodiesel Content in Diesel Fuel by Time-Domain Nuclear Magnetic Resonance (TD-NMR) Spectroscopy. Energy Fuels 2017;31(5):5120–5125.