Kehittyneet neste-ja kaasuolomuodon NMR-menetelmät ajankohtaisten materiaalien tutkimiseksi

Ydinmagneettinen resonanssispektroskopia, NMR-spektroskopia, on yksi monipuolisimmista analyyttisistä menetelmistä kemiallisessa tutkimuksessa. Menetelmä tarjoaa informaatiota molekyylitasolta makroskooppiselle tasolle, ja sitä voidaan käyttää myös läpinäkymättömien materiaalien tutkimiseen. Väitöstyössä tutkittiin mielenkiintoisia ajankohtaisia materiaaleja käyttäen kehittyneitä NMR-menetelmiä nesteille ja kaasuille.

Lämpökäsittely on ympäristöystävällinen menetelmä parantaa puun säänkestävyyttä. Tässä työssä lämpökäsittelyn aiheuttamia muutoksia puun mikrorakenteeseen tutkittiin magneettikuvauksella.

Ioniset nesteet ovat erinomaisia liuottimia ja sähköä johtavia nesteitä. Moniulotteiset Laplace-NMR -menetelmät paljastivat yksityiskohtaista tietoa uusien, vähemmän syövyttävien ionisten nesteiden rakenteesta ja aggregoitumisesta.

Liuskekaasu on tärkeä vaihtoehtoinen energianlähde. Liuskekivien ja sementin huokosrakennetta verrattiin käyttäen ksenonkaasua erittäin herkkänä NMR-vakoojana.

Huokoisia orgaanisia häkkejä voidaan käyttää jalokaasujen keräämiseen kaasuseoksista. Häkkien rakennetta tutkittiin yhdistämällä ksenonkaasun ja SF6:n NMR-kokeita laskennalliseen mallintamiseen.

Kokonaisuudessaan tutkimuksissa käytetyt NMR-menetelmät tarjosivat erittäin monipuolista tietoa materiaalien rakenteesta sekä nesteiden ja kaasujen liikkeestä niiden sisällä. Tätä tietoa ei pystytä saamaan perinteisillä menetelmillä. Uuden tiedon pohjalta materiaalien ominaisuuksia voidaan optimoida sovelluksia varten.