聚焦碳納米管導(dǎo)電劑分散性：低場(chǎng)核磁技術(shù)帶來(lái)全新檢測(cè)視角

在新能源電池、導(dǎo)電油墨、傳感器等眾多高科技領(lǐng)域，碳納米管（CNTs）導(dǎo)電劑以其優(yōu)異的導(dǎo)電性能和輕質(zhì)特性，成為了不可-或缺的關(guān)鍵材料。然而，碳納米管易團(tuán)聚的特性，使得其在基體中的分散性直接決定了最終產(chǎn)品的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性。因此，準(zhǔn)確、高效地評(píng)估碳納米管導(dǎo)電劑的分散狀態(tài)，成為了材料研發(fā)和質(zhì)量控制中的核心環(huán)節(jié)。

長(zhǎng)期以來(lái)，科研人員和工程師們依賴多種方法來(lái)評(píng)估碳納米管導(dǎo)電劑的分散性，但每種方法似乎都帶著難以逾越的“短板”：

激光粒度儀：這是最-常用的方法之一，通過(guò)測(cè)量顆粒的散射光強(qiáng)度來(lái)反推粒徑分布。然而，對(duì)于碳納米管導(dǎo)電漿料而言，其高粘度狀態(tài)會(huì)顯著影響光的散射行為，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真。更關(guān)鍵的是，激光粒度儀無(wú)法進(jìn)行原位分析，樣品通常需要經(jīng)過(guò)處理（如稀釋、干燥），這破壞了漿料的原始狀態(tài)，使得測(cè)量結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景存在偏差。

粘度法：通過(guò)測(cè)量漿料的粘度來(lái)間接推斷分散狀態(tài)。分散越好，粘度通常越低。但這種方法過(guò)于粗略，粘度受多種因素影響（如溶劑種類、溫度、剪切速率），準(zhǔn)確度差，難以量化分散性的細(xì)微差異，更無(wú)法提供關(guān)于顆粒本身形態(tài)的直接信息。

SEM/TEM：掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）能夠直觀地展示碳納米管的形貌和團(tuán)聚情況，分辨率極-高。但它們的致命弱點(diǎn)在于“視野太小”。一片樣品可能只有微小的區(qū)域被觀察，難以代表整個(gè)樣品的分散均勻性。如同盲人摸象，局部觀察無(wú)法得出全局結(jié)論，代表性嚴(yán)重不足。

面對(duì)傳統(tǒng)方法的種種局限，低場(chǎng)核磁共振（Low-Field Nuclear Magnetic Resonance, LF-NMR）技術(shù)以其獨(dú)-特的優(yōu)勢(shì)，為碳納米管導(dǎo)電劑分散性的評(píng)估提供了一種革命性的解決方案。

低場(chǎng)核磁共振，能避開上面常規(guī)檢測(cè)方法帶來(lái)的問(wèn)題，能不稀釋樣品，原位對(duì)碳納米管在導(dǎo)電漿料中的分散性做出很好的評(píng)價(jià)，更主要的優(yōu)勢(shì)在于它的快（1min鐘內(nèi)）以及穩(wěn)（多次測(cè)量RSD<1%）。

低場(chǎng)核磁共振的原理就是：

在磁場(chǎng)中擾動(dòng)氫原子，然后聆聽它們恢復(fù)過(guò)程中的信號(hào)，顆粒表面束縛著的漿料中H質(zhì)子恢復(fù)非?？?，而束縛介質(zhì)外圍的自由介質(zhì)中H質(zhì)子的恢復(fù)時(shí)間相較而言比較慢，儀器通過(guò)接收并分析這些信號(hào)，去對(duì)顆粒分散性做出判斷。

分散性評(píng)價(jià)意義：

T2 越長(zhǎng)，說(shuō)明顆粒比表面積小，漿料中更多的是未束縛的H，分散性差；

T2 越短，說(shuō)明顆粒比表面積大，漿料中更多的是束縛的H，分散性好；

顆粒的比表面積和T2弛豫時(shí)間是有線性關(guān)系的，我們能夠直接得到材料的比表面積值去評(píng)價(jià)顆粒材料的分散性能。

以下是應(yīng)用案例：