Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

M22: NMR-CIDNPAbbildung 1:MethodenM22: NMR-CIDNPDie NMR-CIDNP(Nuclear Magnetic Resonance– Chemically Induced Dynamic NuclearPolarization)-Methode ist eine von der Kernspinresonanzabgeleitete Methode und dient zur Untersuchungvon reaktiven Systemen, welche alswesentliche Zwischenstufen Radikale aufweisen.Dies sind Spezies mit nicht gepaarten Elektronen.Sie treten in zahlreichen industriellen Anwendungenauf, wobei sich die Spannweite von Lacken überPhotoresists bis zur Herstellung von Nanostrukturenerstreckt.Das Messprinzip beruht darauf, dass bei Anwesenheiteines starken Magnetfeldes (supraleitenderMagnet) bestimmte Energiezustände (des Kernspin)so aufgespalten werden, dass man mittels RadiowellenÜbergänge zwischen diesen induzieren unddetektieren kann. Die so erhaltenen NMR-Spektrenliefern Informationen über die Bindungsverhältnisseund die räumliche Anordnung von Atomen im molekularenVerbund.Schematischer Aufbau eines NMR-CID-NP-Spektrometers (links), Spektrometer(rechts, die roten Pfeile markierenden Lichtstrahl) und Probenkopf(Einsatz im Bild rechts).Wird zusätzlich zu diesem Phänomen noch Lichtin die Messprobe eingestrahlt, erhält man Auskunftüber die Struktur der Produkte und den photophysikalischenVerlauf der photoinduzierten Reaktion(CIDNP). Abb. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau undein Bild eines NMR-CIDNP-Spektrometers. Die Probebefindet sich in einem Probenkopf im Innerendes Magneten. Der Probenkopf besteht aus einemSende- und Detektionssystem für Radiowellen underlaubt gleichzeitig die direkte Bestrahlung der Probemit Hilfe eines Lichtleiters.Für die Aufnahme eines CIDNP-Spektrums wirdzunächst mit einem Lichtpuls die gewünschte chemischeReaktion induziert, anschließend wird einRadiofrequenzpuls angewandt und das Spektrumdetektiert (Abb. 2). Daraus ist es möglich, die Strukturder Reaktionsprodukte aufzuklären, reaktiveZwischenstufen nachzuweisen und den photochemischenVerlauf zu klären.Abbildung 2: Zeitsequenz für ein CIDNP-Experiment.Index Kontakte Institute Lösungen MethodenHandbuch der Nanoanalytik Steiermark 200557