使用由光激发产生的瞬态电子自旋极化的动态核极化 (DNP) 可以提高核磁共振 (NMR) 的灵敏度,使其远远超出生命科学和药物发现分析的热平衡极限。然而,室温下液态
水的 DNP 仍然是一个重要的挑战。在这里,我们提出了一种称为超极化中继的新方法,其中电子自旋的非平衡极化转移到纳米晶体中的质子自旋,然后转移到本体
水中的质子自旋。通过再沉淀法合成掺杂有偏振剂的分子纳米晶体,该偏振剂产生高度偏振的光激发三重态,同时控制纳米晶体的尺寸。重复激光和微波照射的三重态-DNP 序列增强了本体
水和纳米晶体的 NMR 信号。由于表面积的增加,纳米晶体的较小尺寸增加了从纳米晶体到
水的偏振转移效率。基于所罗门方程的一系列控制实验和模拟证实了超极化中继机制。