Laplace NMR methods have been widely used for many years in industry as well as in scientific research. This technology is based on the use of phenomena of longitudinal and transverse relaxation of atomic nuclei and diffusion to study processes in both homo and heterogeneous materials. Thanks to its independence from chemical shift (in contrast to classical NMR), it allows not only to study materials with very different structures (e.g., concrete, rocks, polymers, food, tissues) but also enables the use of simple NMR analyzers, which do not have a homogeneous magnetic field. This makes it possible to significantly reduce the cost of measurement as well as the mobility of such devices (e.g., in the petrochemical industry, such devices are used in well logging). Until now, the main limitation for these methods has been the measurement time for multidimensional techniques, which has significantly limited the application of Laplace NMR in the study of time-dependent processes. However, two fast methods based on this technique have recently been developed:
1. Ultra-Fast Laplace NMR
2. Time-resolved Laplace NMR
These techniques made it possible for the first time to study fast processes using multidimensional Laplace NMR with time resolution measured in seconds rather than tens of minutes, or even hours. As these techniques are relatively new they have so far mainly been used in simple demonstration systems rather than for studying reactions.
In the project, we will use fast Laplace NMR techniques to study important time-dependent processes. The research will focus on 3 topics:
1. hydrogenation reactions using para-hydrogen (hyperpolarization by PHiP and SABRE)
2. photopolymerization
3. production of dairy products.
These phenomena will be studied on both high and low field NMR spectrometers. The project will be carried out in collaboration with the University of Oulu (Finland) as well as the Institute of Innovation of the Dairy Industry.
1. M.Sc. in chemistry, physics, biology, pharmacy, food engineering, material engineering or similar.
2. Basic experience with programming (preferably Python and/or Matlab) or willingess to learn
3. Basic understanding of NMR is a plus
4. Hands-on laboratory experience.
Contact: Dr. Mateusz Urbańczyk murbanczyk@ichf.edu.pl
Apply at: https://warsaw4phd.eu/en/admissions/
Laplace’owskie metody NMR od wielu lat są powszechnie wykorzystywane w przemyśle jak i w badaniach naukowych. Technologia ta opiera się na wykorzystaniu zjawisk relaksacji podłużnej i poprzecznej jąder atomowych oraz dyfuzji do badania procesów w materiałach zarówno homo jak i heterogenicznych. Dzięki uniezależnieniu od przesunięcia chemicznego (w przeciwieństwie do klasycznego NMR) pozwala nie tylko badać materiały o bardzo zróżnicowanej strukturze (np. beton, skały, polimery, żywność, tkanki) ale także umożliwia zastosowanie prostych analizatorów NMR, które nie mają jednorodnego pola magnetycznego. Pozwala to na znaczne obniżenie kosztów pomiaru jak i mobilność takich urządzeń (W przemyśle petrochemicznym urządzenia takie są wykorzystywane do badania odwiertów). Do tej pory głównym ograniczeniem dla tych metod był czas pomiaru w przypadku wielowymiarowych technik, który znacznie ograniczał zastosowanie Laplace’owskiego NMR w badaniach czasozależnych procesów. Jednakże, niedawno powstały dwie szybkie metody oparte na tej technice:
1 Ultra-Fast Laplace NMR
2 Time-resolved Laplace NMR
Techniki te po raz pierwszy umożliwiły badanie szybkich procesów wykorzystując wielowymiarowy Laplace’owski NMR z rozdzielczością czasową mierzoną w sekundach a nie w dziesiątkach minut, lub godzin. Jako, że techniki te są młode zostały do tej pory głównie użyte w prostych demonstracyjnych systemach, a nie do badania reakcji.
Celem projektu jest wykorzystanie szybkich technik Laplace’owskiego NMR do badania ważnych procesów czasozależnych. W ramach badań skupimy się na 3 zagadnieniach:
1 Reakcja uwodornienia parawodorem (PHiP i SABRE)
2 Fotopolimeryzacji
3 Produkcja produktów mlecznych.
Projekt będzie realizowany we współpracy z Uniwersytetem w Oulu (Finlandia) jak i Instytutem Innowacji Przemysłu Mleczarskiego.
1. Stopień magistra (lub ustalona data obrony) z chemii, fizyki, biologii, farmacji, technologii żywności, inżynierii materiałowej, lub podobnej dyscypliny.
2. Podstawowe umiejętności programistyczne (optymalnie Python lub/i Matlab), lub chęć nauki.
3. Podstawowa wiedza z zakresu NMR mile widziana
4. Doświadczenie w pracy w laboratorium chemicznym
Kontakt: dr Mateusz Urbańczyk murbanczyk@ichf.edu.pl
Aplikuj poprzez: https://warsaw4phd.eu/dla-kandydatow/rekrutacja/