Anwendung von hyperpolarisierter 129Xe-NMR-Spektroskopie zur Echtzeitanalyse von Polymerreaktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Stephan Appelt; Professor Dr. Bernhard Blümich
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 31967452

Ziel dieses Forschungsvorhabens sind Grundlagenuntersuchungen zum Einsatz der NMRSpektroskopie mit hyperpolarisiertem Xe bei der Echtzeitanalyse von Polymerisationsreaktionen. Die Kinetik verschiedener Polymerisationsmechanismen (wie Kettenwachstumsreaktionen mit lebendem und nicht lebendem Verlauf und Stufenwachstumsreaküonen), die resultierende Kettenlänge und eventuell die Polymerisationsgradverteilung sollen zeitaufgelöst gemessen werden. Zu diesem Zweck werden die ausgewählten Polymerisationsreaktionen bei verschiedenen Temperaturen in einem NMR-Spektrometer durchgeführt und mit Xe-NMRSpektroskopie verfolgt. Nach einer anfänglichen Kalibrierung der chemischen Verschiebung des im Reaktionsgemisch gelösten Xenons mit einer Standard-Analytikmethode (Gelpermeationschromatographie, Endgruppenanalyse durch Titration, 1H- bzw. 13C-NMR-Spektroskopie) können die zeitaufgelösten Messungen der chemischen Verschiebung direkt Aufschluss über den Umsatz der Reaktion und daher bei lebenden Polymerisationen auch über den Polymerisationsgrad innerhalb des Reaktionsgemisches geben. Die Anwendbarkeit dieses Ansatzes soll für verschiedene Typen von Polymerreaktionen (in Substanz oder in Gegenwart eines Lösungsmittels) überprüft und auf andere chemische Reaktionen übertragen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Laser
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser