Високоселективні сорбційні матеріали. Селективні сорбційні матеріали є надзвичайно важливими, оскільки вони можуть вилучати та концентрувати цільові речовини зі складних сумішей, роблячи можливими процеси очищення та розділення. Для аналітичного розділення та концентрування важких металів і радіонуклідів було розроблено інноваційні сорбційні матеріали та екстракційні системи з високою селективністю. Сорбенти на основі похідних каліксарену та іон-імпринтованих полімерів забезпечують ефективне вилучення іонів Цезію та рідкісноземельних елементів. Були досліджені каліксарени з різними замісниками на верхньому та нижньому ободах та встановлено вплив цих замісників на їхню здатність зв'язувати іони металів. Іон-імпринтовані сополімери дивінілбензен/ етиленгліколь диметакрилат та метакрилова кислота з різними коефіцієнтами зшивання були синтезовані за допомогою трепінгу або хімічної іммобілізації та досліджено їхні сорбційні властивості. Були створені екстракційні колонки для розділення та концентрування Урану та Америцію з використанням полімерних матеріалів, модифікованих тетраоктилдіамідом дигліколевої кислоти та карбамоїлфосфіновими оксидами.

Методи мікроекстракції: мікроекстракція з використанням глибокоевтектичних розчинників та міцелярна мікроекстракція. Глибокоевтектичні розчинники (та, в ширшому розумінні, евтектичні розчинники) наразі застосовуються в різних сферах, зокрема в аналітичній хімії, де вони виступають ефективними екстрагентами органічних та неорганічних сполук. Вони є сумішами речовин, які утворюють евтектику з температурою плавлення нижчою, ніж для окремих компонентів. Основним принципом формування цих систем є здатність їх компонентів до міжмолекулярної взаємодії, такої як водневий зв'язок, завдяки чому вони розглядаються як супрамолекулярні комплекси в рідкому стані. Науковий та технологічний інтерес до (глибоко)евтектичних розчинників пов'язаний з низкою преваг, таких як можливість використання безпечних та біорозкладних речовин, простота приготування, економічна вигідність та потенціал для керування функціональними властивостями. Цей науковий напрямок відділу спрямований на створення та застосування екстракційних систем на основі гідрофобних (глибоко)евтектичних розчинників для підвищення ефективності пробопідготовки до спектрального аналізу. Було отримано ряд нових (глибоко)евтектичних розчинників на основі ментолу, що демонструють різну поведінку тверда-рідка фаза. Дослідження їх екстракційних властивостей підтвердило їх придатність як екстракційних середовищ для вилучення іонів різних металів. Крім того, отримані результати сприяють розробці стратегій для винайдення нових дизайнерських розчинників.

Міцелярна мікроекстракція за точкою помутніння є ще однією технікою, яка широко використовується в сучасній аналітичній хімії. Вона базується на здатності розчинів неіонних поверхнево-активних речовин розділятися на водну та міцелярну фази за певних умов. Нові процедури розділення та попереднього концентрування, що грунтуються на міцелярній екстракції, були розроблені для аналізу слідових кількостей миш'яку, кадмію, свинцю та ртуті за допомогою оптико-емісійної спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою. Комбінація Triton X-100 з агентами висолювання та комплексоутворюючими лігандами була досліджена як екстракційна система для кількісного визначення слідових елементів. Були запропоновані нові агенти для зниження точки помутніння розчинів неіонних поверхнево-активних речовин. Представлені процедури дозволяють усунути спектральні перешкоди, спричинені матричними компонентами фармацевтичних препаратів, а також знизити межі виявлення методу. Вони можуть бути ефективно застосовані для аналізу фармацевтичних продуктів згідно з настановою ICH Q3D.

Фотокаталітична ремедіація ксенобіотиків. Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) належать до найнебезпечніших забруднювачів навколишнього середовища через їх високу токсичність, канцерогенність та схильність до накопичення в екосистемах. Розробка ефективних методів їх нейтралізації залишається надзвичайно актуальним завданням сучасної науки. Розроблено ефективні фотокаталітичні матеріали на основі оксидів металів (TiO2, ZnO з гетеропереходами), здатні розкладати ПАВ у водних розчинах під дією ультрафіолетового випромінювання. Одночасна деградація сумішей ПАВ під дією розроблених фотокаталізаторів досліджувалася за допомогою газової хроматографії-мас-спектрометрії (ГХ-МС). Дослідження кінетики деградації та ідентифікація проміжних продуктів реакції дозволяють оптимізувати склад і методи обробки каталізаторів для досягнення максимальної ефективності процесів очищення води від небезпечних органічних забруднювачів.

Гранти

Проєкти Національної академії наук України:

• Новітні підходи для вирішення хіміко-аналітичних задач дослідження складу функціональних матеріалів та контролю якості фармацевтичної продукції (2022-2024 рр.)
• Дослідження умов фотокаталітичного розкладання поліароматичних вуглеводнів як забруднювачів навколишнього середовища (2024)
• Синтез та дослідження фотокаталітичних властивостей наночастинок оксидифториду титану допованих оксидами перехідних металів (2022)
• Створення сучасних основ одержання та аналізу речовин і компонентів матеріалів фармацевтичного призначення (2019-2021)
• Новітні полімерні сорбційні матеріали для радіоекологічного моніторингу (2019)

Проєкти Національного фонду досліджень України:

• Створення інноваційного дезінфекційного засобу на основі наночастинок металів для знешкодження збудників емерджентних інфекційних хвороб (2023-2025)
• Сучасні підходи до визначення токсичних елементів для контролю якості фармацевтичної продукції та стану екологічної безпеки (2022-2023)