Application de la RMN de 129Xe hyperpolarisé à l’analyse des matériaux poreux

Application of Hyperpolarized 129Xe NMR for analysis of porous materials

• Auteur / Autrice : Hussein El Siblani
• Direction : Christian Fernandez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2016
• Etablissement(s) : Caen
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale structures, informations, matière et matériaux (Caen ; 1992-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire catalyse et spectrochimie (Caen ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Normandie Université (2015-....)
• Jury : Président / Présidente : Antoine Gédéon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Fernandez, Antoine Gédéon, Juergen Senker, Bruno Alonso, Isabelle Dez, Aurélie Vicente
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antoine Gédéon, Juergen Senker

Mots clés

Mots clés contrôlés

Porosité

Pompage optique

Spectroscopie de la résonance magnétique nucléaire

Mots clés libres

129Xe hyperpolarisé

Ultrafast HP-2D-NMR

Résumé

La combinaison de la spectroscopie RMN 129Xe avec des techniques de hyperpolarisation, afin d’améliorer sa sensibilité, a poussé les limites des applications et l’utilité des études du RMN 129Xe. Cette thèse décrit la conception et la mise en œuvre d’un dispositif d’hyperpolarisation de 129Xe basé sur la technique de pompage optique, en utilisant le rubidium comme un moyen pour transférer la polarisation au spins nucléaires de xénon. Grâce à ce dispositif d’hyperpolarisation, capable de fournir un flux continu de 129Xe hyperpolarisé en circuit fermé directement au sein de spectromètre RMN, différents types de matériaux poreux ont été étudiés. En outre, la faisabilité de RMN 129Xe en milieu liquide ionique est également montrée. En termes de developpement technique, l’idée de ultrafast RMN-EXSY du HP 129Xe est introduite.

The combination of 129Xe NMR spectroscopy with hyperpolarization techniques, in order to enhance its sensitivity, has pushed the limits of the applications and utility of xenon NMR studies. This thesis describes the design and development of a 129Xe polarizer based on spin exchange optical pumping technique, using rubidium alkali metal as a medium to transfer the polarisation to the nulear spins of xenon. By the mean of this polarization device, which is able to deliver a close circuit continuous flow of hyperpolarized 129Xe directly to the NMR spectrometer, different types of porous materials has been studied. Moreover, The feasibility of HP 129Xe NMR in ionic liquid medium is also shown. In terms of technical development, the idea of ultrafast HP 129Xe 2D EXSY is introduced.