Für Messungen mit dem NMR-Spektrometer nutzt Dr. Melanie Bartel den Autosampler des Geräts. Sie verantwortet die NMR-Analytik am Fraunhofer IAP.
Quelle: zVg fraunhofer
Die neue Analytik soll Unternehmen der Kunststoff-, Faser- und Werkstoffindustrie dabei unterstützen, Polymermaterialien präziser zu untersuchen, Herstellungsprozesse zu optimieren und die Qualitätskontrolle zu verbessern. Herzstück der Ausstattung ist laut einem Bericht von Fraunhofer, ein 500-MHz-NMR-Spektrometer mit drei Probenköpfen. Damit lassen sich Flüssigkeiten, Gele und Feststoffe an einem Gerät analysieren. Die Technik liefert detaillierte Informationen über chemische Strukturen und deren Veränderungen während der Verarbeitung, etwa bei biobasierten Polymeren oder Vorläufermaterialien für Carbonfasern. Neu ist zudem die Diffusions-NMR. Sie ermöglicht die Charakterisierung komplexer Stoffgemische und unterscheidet Polymere, Oligomere und Monomere anhand ihrer Beweglichkeit. Das erleichtert die Analyse von Harzen, Lacken und Faservorprodukten sowie die Untersuchung von Diffusionsprozessen.
Messungen unter realistischen Bedingungen
Eine erweiterte Temperiereinheit erlaubt NMR-Messungen zwischen minus 150 und plus 150 Grad Celsius. Dadurch können chemische Reaktionen unter praxisnahen Bedingungen verfolgt und Erkenntnisse zu Reaktionskinetik, Temperaturfenstern und Prozessstabilität gewonnen werden.
Einsatz auch bei Mikroplastik
Das Fraunhofer IAP sieht weitere Anwendungsmöglichkeiten in der Umweltanalytik. Mit der Festkörper-NMR können Mikroplastikpartikel in Bodenproben charakterisiert und verschiedene Polymerarten unterschieden werden. Die Methode soll eine belastbare Datengrundlage für Umweltbewertungen und Stoffstromanalysen liefern. Die neue NMR-Infrastruktur wird bereits in Projekten zur Entwicklung von Carbonfasern eingesetzt. Darüber hinaus steht sie Unternehmen und Forschungseinrichtungen für Analytik, Strukturaufklärung sowie gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur Verfügung.