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Untersuchung nanoskaliger Systeme mit Feldgradienten NMR : Von Amphiphilen bis zur Nanokapsel

Linders, Jürgen

Die in dieser Arbeit verwendete NMR-Methode hat sich zur Untersuchung von dynamischen Prozessen auf molekularer Ebene als geeignet erwiesen. Die Methoden der gepulsten-Feldgradienten Kernresonanzspektroskopie (PFG-NMR) kann bei der Charakterisierung von Amphiphilen in Wasser, Amphiphilen in Wasser/Öl bis hin zu wassergefüllten Nanokapseln angewendet werden. Mit angepassten Messparametern für die jeweils untersuchten Systeme können dabei Austauschprozesse von Tracer-Molekülen beobachtet werden. In diesen Systemen wird der Austausch von z. B. Wasser, Dekan, Glucose sowie verschiedenen Polymeren im eingekapselten und im freien Zustand untersucht. Außerdem wird auch der Einfluss von Vernetzern auf die Permeabilität von Kapselmembranen bestimmt. Die Signale von Molekülen, die sich in den verschiedenen Phasen der Hydrogele und Mikroemulsionen bewegen, können unterschieden und getrennt voneinander beobachtet werden. Die Methode der gepulste Feldgradienten-NMR hat sich als sehr vielseitiges Werkzeug zur zerstörungsfreien Untersuchung von komplizierten nanoskaligen Systemen erwiesen.

The NMR-method used in this work is qualified to analyse dynamic processes in molecular levels. The method of the pulsed-field gradient NMR can be used to characterize amphiphiles in water, in water/oil and for nanocapsules filled with water. Even the independent analysis of different phases in complex multicomponent mixtures is possible. With conformed measuring parameters for different systems exchange processes of tracer molecules can be shown. The exchange of e.g. water, decane, glucose and different polymers which are encapsulated or in a free fraction is analysed. The influence of crosslinking agents on the permeability of the capsule membranes is determined. The signals of molecules that move in different phases of hydrogels and micro emulsions can be distinguished and watched separately. The method of the pulsed-field gradient NMR is a multifunctional tool for non-destructive investigations of complex nanograduated systems.

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Linders, Jürgen: Untersuchung nanoskaliger Systeme mit Feldgradienten NMR. Von Amphiphilen bis zur Nanokapsel. 2014.

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