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在全球 “雙碳" 目標與能源結構轉型的浪潮下，航空業作為碳排放的重要來源，正加速向可持續發展方向邁進。可持續航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，簡稱 SAF）作為傳統航空煤油的綠色替代方案，因其可降低高達 80% 的生命周期碳排放，成為航空業脫碳的核心路徑之一。而可持續替代材料的氫含量，作為衡量燃料能量密度、燃燒效率及環保性能的關鍵指標，其精準檢測技術的突破，對推動 SAF 的研發與產業化具有里程碑式的意義。
一、可持續航空燃料的崛起：背景與迫切性
航空運輸業的碳排放量約占全球人為碳排放的 2%，且隨著全球航空需求的增長，這一比例仍在上升。傳統航空煤油以化石能源為原料，燃燒后釋放的二氧化碳、氮氧化物等污染物，不僅加劇溫室效應，還對大氣環境造成嚴重影響。在此背景下，可持續航空燃料以其原料的可再生性（如廢棄食用油、農林廢棄物、藻類等）和低碳屬性，被國際航空運輸協會（IATA）視為實現 “2050 年凈零-排放" 目標的核心手段。
然而，SAF 的研發與應用面臨諸多挑戰，其中燃料成分的精準分析是關鍵環節。氫作為燃料中能量釋放的核心元素，其含量直接決定燃料的熱值 —— 氫含量越高，單位質量燃料釋放的能量越多，續航能力越強，同時燃燒生成的污染物也越少。因此，對可持續替代材料中氫含量的高效、精準檢測，成為 SAF 從實驗室走向商業化的 “必經之路"。
二、傳統氫含量檢測方式的局限性
長期以來，檢測燃料氫含量的傳統方法主要依賴元素分析法（如燃燒法）和氣相色譜法，但這些技術在面對 SAF 復雜的成分體系時，逐漸暴露其短板：
操作繁瑣，耗時較長：傳統燃燒法需要對樣品進行預處理（如干燥、研磨），且檢測過程需嚴格控制燃燒條件，單次檢測耗時通常在 30 分鐘以上，難以滿足高通量樣品的分析需求。
破壞性分析：樣品在檢測過程中會被完-全消耗，無法進行二次驗證或后續其他指標的分析，對于珍貴的實驗樣品而言是極大的浪費。
精度受限：當樣品中含有復雜的雜質（如 SAF 生產過程中殘留的催化劑、水分等）時，傳統方法易受干擾，導致檢測結果出現偏差，影響對燃料性能的準確評估。
三、低場核磁共振：革新氫含量檢測的技術原理
低場核磁共振技術憑借其獨-特的物理原理，成為近年來可持續替代材料氫含量檢測的突破性方法。其核心是利用氫原子核（1H）的自旋磁矩特性：在恒定磁場中，氫核會沿磁場方向排列；當施加特定頻率的射頻脈沖時，氫核吸收能量發生共振；脈沖結束后，氫核釋放能量并恢復平衡狀態，產生的弛豫信號強度與氫核數量成正比。
四、低場核磁共振在 SAF 檢測中的核心優勢
相較于傳統檢測方法，LF-NMR 技術在可持續航空燃料氫含量分析中展現出不可替代的優勢：
非破壞性檢測：樣品無需預處理，可直接放入檢測腔中，檢測完成后樣品完好無損，可用于后續其他性能測試，極大提高了樣品的利用效率。
快速高效：單次檢測時間僅需幾分鐘，甚至秒級，能夠實現大批量樣品的快速篩查，顯著提升研發和生產中的檢測效率。
高精準度與抗干擾性：通過特定的脈沖序列設計，LF-NMR 可特異性識別氫核信號，有效排除樣品中雜質、水分等干擾因素，檢測誤差可控制在 0.1% 以內，為燃料性能評估提供可靠數據。
操作簡便：設備自動化程度高，無需專業化學分析技能即可完成檢測，降低了對操作人員的技術要求，便于在生產一線或實驗室中廣泛應用。
應用案例：
可持續航空燃料的發展是航空業實現碳中和的關鍵抓手，而可持續替代材料氫含量的精準檢測則是推動 SAF 產業化的技術基石。低場核磁共振技術以其獨-特的原理和顯著優勢，正逐步取代傳統檢測方法，成為 SAF 研發、生產及質量控制中的核心分析手段。隨著技術的不斷迭代，LF-NMR 將在提升檢測精度、拓展應用場景（如實時在線監測）等方面持續突破，為全球航空業的綠色轉型注入強勁動力。
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