【土木专栏】速来围观，基于核磁冻融技术在测量多孔介质纳米孔径中的应用

目前，用于表征多孔介质内部孔隙结构的常规方法主要有高压压汞法、气体吸附法和示差扫描热量测孔法等。关于压汞法观测多孔介质微观结构的基本原理、适用条件及优势与弊端等，小K已在上篇推文中做过总结，那为保证内容的完整性，小K再带领各位看官简单回顾下：所谓压汞法是利用汞对多数介质的非润湿性，通过测量进汞压力和压汞体积获得多孔介质内部的孔径大小和分布。But，该方法存在一定的局限性，如在测量纳米级微小孔隙时，会因施加的压力过大而破坏孔隙结构本身，从而对测量结果产生影响；再来看气体吸附法，其基本原理主要是利用吸附质气体在不同孔径的孔隙中脱附的优先级不同，测量不同压力下气体的吸/脱附量，并借助数学模型得到介质的孔径分布信息，已有的研究成果表明，该方法无法测量孔径大于300nm的孔隙。

对于岩心一类的多孔介质材料，在孔内存在大量金属离子，因此，科学家们发现了这样一个有趣的规律：孔隙越小离子浓度越高，信号的弛豫速率（衰减）越快，并且利用了这样的规律来测量来测量岩心一类的多孔介质。But，这样的测量方法自身也存有缺陷和不足，其能够检测的范围依然无法到达纳米(1nm=1e-9m=10A埃)量级。