Paravedyn indusoima hyperpolarisaatio ja kemiallisten reaktioiden kuvaus NMR:llä

Abstract

Tutkielman aiheena on paravedyn indusoiman hyperpolarisaation hyödyntäminen NMR-kokeissa sekä NMR-spektroskopian soveltaminen mikrofluidisilla siruilla tehtäviin mittauksiin. NMR (Nuclear Magnetic Resonance, ydinmagneettinen resonanssi) perustuu atomiytimen sisäisen impulssimomentin vuorovaikutukseen ulkoisen magneettikentän kanssa. Hyperpolarisaatiota tutkittiin syöttämällä paravetyä ns. pinsettimolekyyleihin ja mittaamalla sen tuomia vahvistuksia NMR-signaaliin. Paravedyn indusoiman hyperpolarisaation havaittiin parantavan kokeen herkkyyttä useissa eri tilanteissa. NMR-spektroskopian soveltamista kemiallisten reaktioiden monitoroitiin tutkittiin mikrofluidisessa sirussa, jossa propeenikaasua hydrattiin propaaniksi. NMR:n etähavaitsemismenetelmän havaittiin tuovan selkeitä etuja koetilanteeseen, etenkin signaali-kohinasuhteen osalta. Mikrofluidisten sirujen tutkimus on kasvava ala teollisuudessa, ja nämä kokeet osoittavat NMR-spektroskopian olevan toimiva ja monipuolinen analyysityökalu alan sisällä.