Quadrupol-Spins mit Nullfeld-NMR vermessen

Universität Mainz und University of California, Berkeley auf dem Weg zur Präzisions-Chemie

NMR-Röhrchen, die mit Flüssigkeiten gefüllt sind (Foto: Oleg Tretiak, uni-mainz.de)

Mainz/Berkeley (pte021/04.07.2024/13:30) - Ein entscheidender Schritt in der Nullfeld-Magnetresonanzspektroskopie (Nullfeld-NMR) und damit hin zur Präzisions-Chemie ist Forschern der Universität Mainz ( https://uni-mainz.de ) und der University of California, Berkeley ( https://www.berkeley.edu/ ) gelungen. Konkret haben die Experten einen Quadrupol-Kern vermessen.

NH4 analysiert

"Genauer gesagt, haben wir ein Ammonium-Molekül, also NH4, analysiert, da dieses für verschiedene Anwendungen sehr wichtig ist. Wir hoffen, diese Moleküle künftig selbst in komplexen Umgebungen wie Reaktoren und Metallbehältern nachweisen zu können", sagt der Mainzer Gruppenleiter Danila Barskiy.

Anhand von Ammonium haben die Fachleute ein einfaches System entwickelt: Ammonium-Salz mit Wasser mischen, verschiedene Mengen Deuterium zugeben - und schon können die einzelnen Spektren aufgenommen und analysiert werden. Auch ein magnetisch abgeschirmter Raum ist unnötig, es genügt ein magnetisch abgeschirmter kompakter Messaufbau.

Höchste Präzision

"Unsere Methode ermöglicht es, die Resonanzfrequenzen mit höchster Präzision zu bestimmen. Indem diese mit experimentellen Daten verglichen werden, kann die Methode daher als Benchmark für quantenchemische Berechnungen verwendet werden. Wir hoffen, dass unsere Arbeit künftig Standardpraxis wird", so Barskiys Kollege Román Picazo-Frutos.

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