ガスサンプルのNMRの課題：
* 低密度： ガスは液体または固体よりもはるかに低いため、NMR活性核の濃度がはるかに低くなります。これにより、信号が弱くなり、十分な感度を達成するために特別な技術が必要です。
* 迅速な分子運動： ガス分子は、凝縮相よりもはるかに速く自由に移動します。この急速な動きは、NMR信号を広げることができ、分析が難しくなります。
* サンプル処理： ガス状サンプルの取り扱いには、一貫した安定したサンプル環境を確保するために、特殊な機器と技術が必要です。これは、揮発性または反応性ガスにとって特に困難な場合があります。
気体NMRのテクニック：
* 高圧NMR： ガスサンプルの圧力を上げると、密度と信号強度が増加する可能性があります。この手法は、多くの場合、高圧のガスに使用されますが、技術的には困難な場合があります。
* 特殊なプローブ： 気相NMR向けに設計された特殊なプローブは、感度を改善し、急速な分子運動の制限を克服するのに役立ちます。これらのプローブは、多くの場合、フロースルーシステムや特別なコイル設計などの技術を採用しています。
* 同位体濃縮： 同位体濃縮ガスを使用すると、信号強度が向上する可能性があり、NMR分析により実行可能になります。これは、NMR活性同位体の自然存在量が少ないガスに特に役立ちます。
* 動的核偏光（DNP）： DNP技術は、安定したラジカルから標的核に偏光を伝達することにより、信号強度を大幅に向上させることができます。これは、低濃度のガスサンプルを分析するのに非常に役立ちます。
気体NMRのアプリケーション：
課題にもかかわらず、NMR分光法は、以下を含むガス状システムに関する貴重な洞察を提供できます。
* 構造とダイナミクス： 気相における分子の構造を決定し、分子間相互作用を研究し、分子動力学を分析します。
* 反応モニタリング： 気相触媒や燃焼など、気相における化学反応の進行に続いて。
* 材料科学： 触媒や多孔質材料など、固体表面に吸着されたガスの特性を研究します。
* 大気化学： 大気の組成を分析し、気相で化学プロセスを研究します。
全体として、NMRはガスサンプルに適用できますが、特殊な技術と機器が必要です。課題にもかかわらず、気体分子の構造、ダイナミクス、および反応性を研究するためのユニークな機会は、課題にもかかわらず、ユニークな機会を提供します。
