“…台式低场核磁共振波谱仪可作为测定生物柴油含量的通用工具。”

ESR应用丨化学品与石化产品与核磁共振法

大部分的货运卡车、火车、公共汽车、船舶、农业和建筑工程车辆都使用柴油燃料。主要是由于其良好的热力学效率，使之成为一种高成本效益的运输工具。随着多国政府的鼓励从汽油转向更为环保的柴油，它也被用于大量的小汽车和小型卡车。事实上，从石油中提炼出的柴油是世界上成功的燃料。

然而，后来人们发现，柴油机的排放物对人类健康存在毁灭性的影响。柴油废气含有高水平的一氧化氮、二氧化氮以及颗粒物，每年有成千上万人因吸入这类排放物而过早死亡。由于柴油车的使用得到鼓励，找到一种能减少有害柴油排放物的解决方案已刻不容缓（1）。

生物柴油是由植物油或动物脂肪与酒精反应生成的，具有与石油柴油非常相似的理化性质，但其硫氧化物和一氧化碳等污染物排放量更低。它也可用于标准柴油发动机，与需要转换发动机的蔬菜油和废油不同（2）。

因此，生物柴油为减少化石燃料燃烧和降低损害健康的风险提供了现实的选择。通过将柴油与生物柴油混合可以减少柴油的排放，有关法规正准备在石化柴油与生物柴油共混物中引入低水平的生物柴油。因此，必须有标准的测试方法来确定石化柴油与生物柴油共混物中的生物柴油含量，以便实施这样的法规。目前使用的几种方法大多数是基于红外光谱法，但近一种更灵活且成本效益更高的分析技术已被推出（3）。

该项技术是基于时域核磁共振（NMR）波谱法，测量核激发后恢复平衡所需的时间。由于时域NMR使用低磁场，所以可以使用更为经济的台式NMR波谱仪进行。此外，由于可以使用永磁体，因此不需要通过液气体进行大量的冷却。

时域NMR波谱法广泛应用于一系列工业领域，已被证明是一种可靠、方便、快速的定性与定量分析方法。此外，它是非破坏性的，不需要进行样品制备。

ESR应用丨化学品与石化产品与核磁共振法 

新方法是基于时域NMR波谱法，使用配置永磁体的Bruker mq-20型 NMR波谱仪，对具有不同生物柴油含量的多个燃料样品进行检测。所得到的波谱显示出与生物柴油含量有很强的相关性，并且通过单变量和多变量分析都能实现对生物柴油含量的准确测定。

虽然技术不像目前的傅立叶变换红外波谱标准那样，但它具备可使用现有的便携式台式NMR波谱仪快速获得结果的优点。因此，表明它是一种颇具前景的工具，可方便地以高成本效益的方式现场测定燃料样本的生物柴油含量。

参考文献：

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.