在全球 “双碳" 目标与能源结构转型的浪潮下，航空业作为碳排放的重要来源，正加速向可持续发展方向迈进。可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，简称 SAF）作为传统航空煤油的绿色替代方案，因其可降低高达 80% 的生命周期碳排放，成为航空业脱碳的核心路径之一。而可持续替代材料的氢含量，作为衡量燃料能量密度、燃烧效率及环保性能的关键指标，其精准检测技术的突破，对推动 SAF 的研发与产业化具有里程碑式的意义。

一、可持续航空燃料的崛起：背景与迫切性

航空运输业的碳排放量约占全球人为碳排放的 2%，且随着全球航空需求的增长，这一比例仍在上升。传统航空煤油以化石能源为原料，燃烧后释放的二氧化碳、氮氧化物等污染物，不仅加剧温室效应，还对大气环境造成严重影响。在此背景下，可持续航空燃料以其原料的可再生性（如废弃食用油、农林废弃物、藻类等）和低碳属性，被国际航空运输协会（IATA）视为实现 “2050 年净零-排放" 目标的核心手段。

然而，SAF 的研发与应用面临诸多挑战，其中燃料成分的精准分析是关键环节。氢作为燃料中能量释放的核心元素，其含量直接决定燃料的热值 —— 氢含量越高，单位质量燃料释放的能量越多，续航能力越强，同时燃烧生成的污染物也越少。因此，对可持续替代材料中氢含量的高效、精准检测，成为 SAF 从实验室走向商业化的 “必经之路"。

二、传统氢含量检测方式的局限性

长期以来，检测燃料氢含量的传统方法主要依赖元素分析法（如燃烧法）和气相色谱法，但这些技术在面对 SAF 复杂的成分体系时，逐渐暴露其短板：

操作繁琐，耗时较长：传统燃烧法需要对样品进行预处理（如干燥、研磨），且检测过程需严格控制燃烧条件，单次检测耗时通常在 30 分钟以上，难以满足高通量样品的分析需求。

破坏性分析：样品在检测过程中会被完-全消耗，无法进行二次验证或后续其他指标的分析，对于珍贵的实验样品而言是极大的浪费。

精度受限：当样品中含有复杂的杂质（如 SAF 生产过程中残留的催化剂、水分等）时，传统方法易受干扰，导致检测结果出现偏差，影响对燃料性能的准确评估。

三、低场核磁共振：革新氢含量检测的技术原理

低场核磁共振技术凭借其独-特的物理原理，成为近年来可持续替代材料氢含量检测的突破性方法。其核心是利用氢原子核（¹H）的自旋磁矩特性：在恒定磁场中，氢核会沿磁场方向排列；当施加特定频率的射频脉冲时，氢核吸收能量发生共振；脉冲结束后，氢核释放能量并恢复平衡状态，产生的弛豫信号强度与氢核数量成正比。

四、低场核磁共振在 SAF 检测中的核心优势

相较于传统检测方法，LF-NMR 技术在可持续航空燃料氢含量分析中展现出不可替代的优势：

非破坏性检测：样品无需预处理，可直接放入检测腔中，检测完成后样品完好无损，可用于后续其他性能测试，极大提高了样品的利用效率。

快速高效：单次检测时间仅需几分钟，甚至秒级，能够实现大批量样品的快速筛查，显著提升研发和生产中的检测效率。

高精准度与抗干扰性：通过特定的脉冲序列设计，LF-NMR 可特异性识别氢核信号，有效排除样品中杂质、水分等干扰因素，检测误差可控制在 0.1% 以内，为燃料性能评估提供可靠数据。

操作简便：设备自动化程度高，无需专业化学分析技能即可完成检测，降低了对操作人员的技术要求，便于在生产一线或实验室中广泛应用。

应用案例：

可持续航空燃料的发展是航空业实现碳中和的关键抓手，而可持续替代材料氢含量的精准检测则是推动 SAF 产业化的技术基石。低场核磁共振技术以其独-特的原理和显著优势，正逐步取代传统检测方法，成为 SAF 研发、生产及质量控制中的核心分析手段。随着技术的不断迭代，LF-NMR 将在提升检测精度、拓展应用场景（如实时在线监测）等方面持续突破，为全球航空业的绿色转型注入强劲动力。