Mikrofluidischer PHIP-NMR-Hyperpolarisator basierend auf immobilisierten Übergangsmetall-Nanopartikeln

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Das Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Hyperpolarisator-Prototyps für die para-Wasserstoff-induzierte Polarisation (PHIP) in der Kernspinresonanz (NMR), der durch Kombination von Mikrofluidik mit stationären PHIP-Katalysatoren einen geschlossenen continuous flow Hochdruck-Betrieb ermöglicht und damit NMR-Spektroskopie mit Probeninjektion kleinster Analytmengen, ähnlich zur gängigen GC- oder HPLC-Technologie. Das Projekt ist in zwei Teile gegliedert. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie sollen neuartige heterogene PHIP-Katalysatoren basierend auf Nanopartikeln von Übergangsmetallen durch systematische Variation von Metall, Partikelgröße und Ligandensphäre entwickelt werden. Parallel dazu soll der Prototyp eines Hyperpolarisators geschaffen werden, der einen oder mehrere stationäre PHIP-Katalysatoren in mikrofluidischen Strukturen trägt. Als Festphasenkatalysatoren sollen hier einerseits die Nanopartikel aus der Machbarkeitsstudie dienen, andererseits sollen die bereits bekannten homogenen PHIP-Katalysatoren in einer stationären Phase immobilisiert werden, um eine große Bandbreite organischer Verbindungen hyperpolarisieren zu können.