NMR-Messungen an einem portablen, chipbasierten NMR-Spektrometer.
Beschreibung
Motivation
Es ist belegt, dass per‐ und polyfluorierte Chemikalien (PFAS) mit erheblichen Gesundheits‐ und Umweltrisiken verbunden sind. Im derzeitigen Stand der Technik existiert allerdings kein System für den flächendeckenden, kostengünstigen und nachweisbaren Abbau von PFAS.
Ziele und Vorgehen
Innerhalb des NQUA‐Projekts verfolgen wir das Ziel, einen Technologiedemonstrator eines Quantensensors zu bauen, der eine nachweislich ausreichend hohe Empfindlichkeit hat, um 19F‐NMR‐Signale von PFAS in der späteren Einsatzumgebung zu detektieren. Kombiniert mit einem ebenfalls beforschten neuartigen Ultraschall‐Reaktor zum Abbau von PFAS ermöglicht der Quantensensor den kontrollierten und nachweislichen Abbau von PFAS in Ab‐ und Trinkwasser.
Innovation und Perspektiven
Die vorgeschlagene quantentechnologische Lösung bietet neue Perspektiven für den effizienten Abbau in großem Maßstab inkl. einer zuverlässigen Überwachung des tatsächlichen PFAS‐Pegels. Darüber hinaus ist die Detektion von PFAS und ihrer Abbauprodukte ein wichtiger und besonders anspruchsvoller Anwendungsfall, um die praktische Eignung der quantenverstärkten Benchtop‐NMR für die Umweltanalyse mit einem breiten Spektrum anderer Anwendungen zu ermitteln, weit über fluorhaltige Verbindungen hinaus. Das zu entwickelnde Verfahren kann nicht nur für 19F‐ NMR angewendet werden, sondern prinzipiell für jede Spezies von NMR‐ aktiven Kerne, darunter 1H, 13C, 31P sowie zahlreiche andere Elemente, die in den biologischen und industriellen Prozessen eine Schlüsselrolle spielen.
