Heterogeneity of porous materials and elastomers at different length scales

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Das Hauptziel dieses Antrages ist die Entwicklung von mehrdimensionalen NMR-Methoden für 1H und 129Xe, die auf der Fourier- und Laplace-Transformationen beruhen, um heterogene Materialien gleichzeitig auf mikroskopischen und makroskopischen Skalen zu charakterisieren. Die Eigenschaften auf der makroskopischen Skala werden durch Fourier-NMR-Bildgebung, die auf der mikroskopischen durch Laplace-NMR charakterisiert. Hierbei sollen in jedem Pixel 2D-Laplace-Korrelations- Diagramme von Relaxationszeiten T1 und T2 und Diffusionskoeffizienten D bestimmt werden. Da dieser Ansatz ein sehr gutes Signal-zu-Rausch-Verhältnis erfordert, sollen die Messungen mit einem Hochfeld-NMR-Spektrometer durchgeführt werden. Weiterhin soll der magnetische Strukturfaktor mit ortsaufgelöster 1H-NMR gemessen werden, wobei eine Verstärkung der zugrunde liegenden Suszeptibilitätseffekte durch hohe Magnetfelder erreicht werden soll. Darüber hinaus sollen porösen Materialien mit chemisch inertem, thermisch polarisiertem 129Xe untersucht werden, und es sollen numerische Werkzeuge entwickelt werden, mit denen die optimalen experimentellen Parameter gefunden werden können und die Messdaten von heterogenen Elastomeren und porösen Polymeren interpretiert werden können.