過去這幾年已經提出了一些可以獲得固態中半整數四極核高解析光譜的技術，例如DAS、DOR、MQMAS，這些NMR方法可以獲得高解析的各向同性光譜，也可以得到四極張量之主值但不能給出各四極張量之間的相對取向，因而失去了分子的結構以及動態上的部分資訊。雖然最近提出的MQMAS自旋擴散實驗可以經由非對角線上的交叉峰顯示出相關核之間的四極張量之相對取向動態和動態，但對於多位點或兩個具有相近四極耦合常數(Q.C.C)的位點，此光譜會有解析上的困難，主要是由於對角峰及非對角上交叉峰的重疊。因此必須在二維光譜的基礎上增加一個維度來獲得3D高解析的NMR光譜使得擴散線型能解析出來，這樣就可以更清楚地研究峰的特性從而得到更複雜體系中之四極張量之相對取向。本人實驗研究的主要樣品及23Na四極張量主值為Na2HPO4（Na(1)：1.4MHz,Na(2)：2.1MHz,Na(3)=3.7MHz）與Na2SO3（Na(1)：1.2MHz,Na(2)：0.2 MHz,Na(3)=1.25MHz）,RbNO3（Rb(1)：1.68MHz,Rb(2)：1.94MHz , Rb(3)=1.72MHz），選擇這些樣品主要是因為在初步的實驗及文獻上，1D單脈衝以及2DMQMAS及自旋擴散光譜都因有位點部分重疊和相近的Q.C.C而有解析上的困難，通過三維擴散光譜可以定出這些體系中每對自旋的四極張量之相對取向。

Relative Orientation of EFG Tensors of Half-integer Quadupolar Nuclei Studied by 3D MQMAS Spin Diffusion Spectroscopy

目錄
第一章 緒論……………………………………………………………………… .……..1
第二章 核磁共振基本原理………………………………………………………………4
2.1 以古典力學來描述核磁共振………………….………………….….……..4
2.1.1 原子自旋在靜磁場下的古典描述…....…………………….……….4
2.1.2 原子自旋在R.F射頻場下的效應………………………….………..6
2.1.3 T1，T2的弛豫………………….……………………………………....7
2.1.4 Bloch Equation……………….…………………………………….…8
2.2 量子力學下的核磁共振……………………………………………..……...9
2.2.1密度算符……………………………………………………………...9
2.2.2 Redfield Equation…………………………………………….……...11
第三章 固態NMR的2D,3D高解析光譜………………………………………………16
3.1 MQMAS二維核磁共振實驗之相關原理………………………..………..16
3.1.1 四極作用的影響……………………………………………………16
3.1.2 核自旋I=3/2之多量子魔角旋轉實驗原理…………………………19
3.1.3相位循環……………………………………………………………...21
3.1.4核磁共振收訊原理與hypercomplex Method………………….….….23
3.1.5 Z軸濾波(Z filtering)………………………………………………….27
3.1.6 MQMAS脈衝序列…………………………………………………...27
3.2 二維MQMAS 自旋擴散光譜原理……………………………………….29
3.2.1固態NMR的自旋擴散……………………………………….……..29
3.2.2 MQMAS自旋擴散脈衝序列……………………………………….32
3.3 3D MQMAS 自旋擴散光譜相關原理…………………………………..33
3.3.1 3D MQMAS自旋擴散脈衝序列………………………………….34
3.4 2D，3D MQMAS 自旋擴散的應用限制…………………………………..35
第四章 實驗部分
4.1實驗儀器……………………………………………………………………36
4.2實驗藥品……………………………………………………………………37
4.3實驗注意事項………………………………………………………………37
4.4實驗中各種參數之決定……………………………………………………38
第五章 結果與討論
5.1 500MHz下的實驗結果…………………………………………….………39
5.2 200MHz下的實驗結果…………………………………………….………43
5.3 3D多量子MQMAS自旋擴散光譜………………………………………..51
5.4結果與討論…………………………………………………………………68
5.5結論…………………………………………………………………………70
第六章 總結與未來展望………………………………………………………………..71
參考文獻
附錄 發表記錄

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