Введение
1 Литературный обзор 11
1.1 Параводород 11
1.2 Индуцированная параводородом поляризация ядер (ИППЯ) 14
1.2.1 ИППЯ в гомогенных каталитических системах 17
1.2.2 Применение гомогенного ИППЯ для получения гиперполяризованных контрастных агентов в МРТ 21
1.2.3 Ядерная спиновая динамика в экспериментах ИППЯ 24
1.2.4 ИППЯ в гетерогенных каталитических системах 32
1.3 Усиление сигнала посредством обратимого взаимодействия с параводородом
(эффект SABRE) 40
1.3.1 Анти-пересечения ядерных спиновых уровней в контексте наблюдения
эффекта SABRE 43
1.4 Роль реакционных интермедиатов в экспериментах ИППЯ и SABRE 45
1.5 Получение и применение синглетных состояний 46
2 Экспериментальная часть 50
2.1 Материалы и реактивы 50
2.1.1 Получение параводорода 50
2.1.2 Приготовление нанесенных металлических катализаторов 51
2.1.3 Приготовление массивных оксидов и металлов 53
2.1.4 Приготовление гомогенных катализаторов 55
2.2 Приборы и оборудование 55
2.3 Методики проведения экспериментов 58
2.3.1 PASADENA 58
2.3.2 ALTADENA 62
2.3.3 SABRE 64
2.3.4 Получение МРТ-изображений 65
3 Результаты и обсуждение 67
3.1 ПППЯ в гетерогенном гидрировании пропилена: конверсия, релаксация, усиление сигнала ЯМР 67
3.1.1 Конверсия пропилена в реакторе идеального вытеснения 68
3.1.2 Релаксация поляризации пропана 73
3.1.3 Последствия регистрации спектров ЯМР текущих газов 75
3.1.4 Анализ экспериментальных данных 78
3.2 Применение ПППЯ для изучения механизмов реакций гетерогенного гидриро
вания углеводородов 82
3.2.1 Гидрирование параводородом углеводородов Сз 83
3.2.2 Гидрирование параводородом углеводородов С4 86
3.2.3 ПППЯ при гидрировании на массивных металлах и оксидах 94
3.3 МРТ гиперполяризованного пропана 96
3.3.1 3D МРТ пропана в магнитном поле 4,7 Тл 99
3.3.2 МРТ пропана в магнитном поле 47,5 мТл 101
3.4 Получение гиперполяризованных газов: бифазное и стехиометрическое гидрирование параводородом 105
3.5 Усиление сигнала посредством обратимого взаимодействия с параводородом (эффект SABRE) 112
3.5.1 Наблюдение эффекта SABRE в сильных магнитных полях 112
3.5.2 In situ и ex situ ЯМР спектроскопия и томография в слабых магнитных полях 117
Выводы 123
Список работ, опубликованных по теме диссертации 125
Монографии 125
Публикации 125
Тезисы конференций 127
Список литературы 131
