ナノ空間を用いたゲスト分子の超核偏極とその応用

纳米空间客体分子的超核极化及其应用

• 批准号: 22KF0291
• 负责人: 楊井 伸浩
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0291/
• 关键词: 動的核偏極; NMR; 光励起三重項; ナノ多孔体

核磁気共鳴分光法(nuclear magnetic resonance, NMR)や磁気共鳴画像化法(magnetic resonance imagingm, MRI)は分子構造解析や診断に用いられ、現代の科学や医療において必須の技術である。しかし、これらの技術は極めて感度が低いという課題を抱えていた。その原因は核スピンの偏極率が低いことにあり、電子スピンのより高い偏極率を用いて核スピンの偏極率を高める方法を動的核偏極(dynamic nuclear polarization, DNP)という。従来のラジカルを用いたDNPでは1 K程度の極低温条件が必要であるが、励起三重項を用いたDNP（triplet-DNP）は室温付近でも機能するという特徴がある。本研究の目的は、triplet-DNPをナノ多孔性材料中にて実現し、その核偏極をゲスト分子に移行することで、これまで困難であった室温での高感度NMR・MRI測定を可能にすることである。ナノ多孔性材料として、ナノ細孔を有するシリカやアルミナといった無機多孔体を用いた。偏極源としてはポルフィリン誘導体を用い、溶媒や濃度といった条件を最適化することでポルフィリン誘導体を凝集させることなくナノポーラスシリカやアルミナの表面上に嘆じすることに成功した。得られた色素担持ナノ多孔体の時間分解ESR測定により、偏極した三重項状態を形成できていることを確認した。シリカやアルミナはプロトン(1H)の緩和時間が短く、偏極した状態を蓄積できないという問題があったが、新たなサンプル処理法の開発により長い緩和時間を有するナノ多孔体の調整に成功した。

Nuclear magnetic resonance spectroscopy (nuclear magnetic resonance, NMR) and magnetic resonance imaging (magnetic resonance imagingm, MRI) molecular modeling, analysis and analysis, the use of nuclear magnetic resonance spectroscopy, nuclear magnetic spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, nuclear magnetic spectroscopy, nuclear Let's talk about technology, technology, The reason is that the dynamic nuclear polarization (DNP) bias rate is low, the high bias rate is high, the bias rate is high, and the bias rate is high. In the case of extremely low temperature (1 K) conditions, it is necessary to use the DNP temperature DNP (triplet-DNP) to pay near the temperature of the machine. In this study, triplet-DNP was used to determine the sensitivity of porous materials to the detection of high sensitivity of NMR ·MRI to the detection of molecular migration and migration in porous materials. For porous materials, there is a device for the use of non-machine porous materials. The source of the drug is different, the solvent is sensitive to the concentration of the solvent, the concentration of the body, the surface of the body, the surface of the body, the temperature of the solvent, the concentration of the body, the temperature of the body, the The pigment was used to decompose the porous body in time for the determination of the ESR, and the triple item was used to form the confirmation device. In recent years, there has been a short period of time and a short period of time. The current situation is very short, and there is a lot of information about how to deal with the problem of environmental pollution. The new method of monitoring and control is used to improve the performance of porous materials.

项目成果

Dynamic Nuclear Polarization in Porous Media Using Photoexcited Triplet Electrons

使用光激发三重态电子在多孔介质中进行动态核极化

• 发表时间: 2022
• 作者: SINGH BALJEET;Tomoyuki Hamachi;Naoto Matsumoto;Reiya Yabuki;Nobuhiro Yanai
• 通讯作者: Nobuhiro Yanai

Role of CTAB in CO2 Capture: Solid state NMR investigation of CO2 Capture in Solid Amine Sorbents and triplet-DNP in Porous Media

CTAB 在 CO2 捕获中的作用：固态 NMR 研究固体胺吸附剂中 CO2 捕获和多孔介质中的三重态 DNP

• 发表时间: 2023
• 作者: Harada Naoyuki;Uji Masanori;Singh Baljeet;Kimizuka Nobuo;Yanai Nobuhiro;Singh Baljeet
• 通讯作者: Singh Baljeet