Protische ionische Flüssigkeiten (PILs) bilden Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Kationen und Anionen aus, wodurch sich Ionenpaare und größere Aggregate formieren. Dieses Phänomen spiegelt sich im Bewegungsverhalten der Kationen und Anionen wider.
Die Dynamiken von Kation und Anion können simultan mittels NMR Relaxometrie untersucht werden, vorausgesetzt dass sowohl das Anion als auch das Kation über jeweils verschiedene NMR aktive Kerne verfügen. Aus diesem Grund wurden geeignete PILs sowohl mittels 1H und 19F NMR Fast Field Cycling Relaxometrie untersucht, in denen der Relaxationsmechanismus von Dipol-Dipol Wechselwirkungen bestimmt wird, als auch mittels 2H Hochfeld NMR, in denen der quadrupolare Relaxationsmechanismus Berücksichtigung findet. Damit konnten die dynamischen Untersuchungen über fünf Frequenz-Größenordnungen ausgeweitet werden.
Rotationskorrelationszeiten, Diffusionskoeffizienten und Kopplungsparameter für beide Relaxationsmechanismen wurden aus den Untersuchungen erhalten. Die Gültigkeit des Bloembergen-Purcell-Pound Relaxationsmodells, welches ausschließlich isotrope Rotationen berücksichtigt, wurde an verschiedenen Beispielen untersucht und Fälle von anisotoper und interner Rotation wurden festgestellt.