Рассмотрены методы определения оксидант/антиоксидантной активности свободных радикалов, соединений-антиоксидантов и продуктов свободнорадикального окисления в биологических жидкостях. Представлены общие подходы к анализу антиоксидантного потенциала сложных природных объектов с использованием дифференциальной спектроскопии.

Проведены расчеты радиационных параметров — коэффициентов Эйнштейна, сил осциллятора, факторов Франка—Кондона, волновых чисел электронно-колебательных переходов в системе полос A2П1/2–X 2 ∑+ двухатомного эксиплекса CsXe (0 ≥ v′ ≤ 15, 0 ≤ v′′ ≤ 14) на основе потенциальных кривых Гульберта—Гиршфельдерa. Необходимые для расчета радиационных параметров колебательные энергии и соответствующие волновые функции найдены в результате численного решения радиального уравнения Шрёдингера.

Проведены хроматографическое, хроматомасс-спектроскопическое и ИК-спектроскопическое исследования образцов нефти из природных битумов и оценена их радиационная стойкость в интервалах поглощенной дозы D = 45—230 кГр при мощности дозы P = 0.52 Гр/с (гамма-излучение). Установлено, что высокая концентрация смолы и асфальтенов в битумных породах повышает их радиационную стойкость.

Методами квантовой химии исследована ароматичность в нижнем триплетном Т₁-состоянии NH-таутомеров свободных оснований корролов с различной архитектурой периферического замещения. Установлено, что доминирующие контуры π-сопряжения у NH-таутомеров различаются, однако для каждого из таутомеров доминирующие контуры π-сопряжения в основном синглетном (S₀) и возбужденном триплетном (Т₁) состояниях одинаковы. Обнаружено, что степень ароматичности макроцикла в триплетном Т₁-состоянии заметно уменьшается по сравнению с основным S₀-состоянием. Показано, что в триплетном Т₁-состоянии макроцикл свободных оснований корролов следует считать антиароматичным. Обсуждается взаимосвязь степени ароматичности с конформацией макроцикла и электронными эффектами периферических заместителей.

Зарегистрированы спектры люминесценции нескольких индикаторов полярности при температурах 20 и 120 °C, в том числе ранее исследованных при комнатной температуре кумарина 153 и коронена, а также нильского красного и пигмента красного 179, в растворах неподвижных жидких фаз с различной полярностью. Оценено влияние температуры на параметры спектров, чувствительных к полярности неподвижных фаз для данных индикаторов. Показана перспективность оценки полярности неподвижных жидких фаз с помощью люминесцентных методов при высоких температурах.

Исследованы электролюминесцентные характеристики мощных AlInGaN-светодиодов в режиме больших импульсных токов. Установлены токовые зависимости мощности и спектров излучения светодиодов сине-зеленого диапазона в их взаимосвязи с эффективностью накачки титансапфировой активной среды. Оценены достижимые плотности мощности оптической накачки при использовании светодиодов.

С использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света in situ установлен химический механизм растворения оксида гадолиния в расплаве GdCl₃-KCl. Изменение нормированных интенсивностей колебательных полос использовано для определения кинетических параметров протекающей химической реакции. Установлено, что концентрация реагента — оксида гадолиния — уменьшается во времени по экспоненциальному закону, порядок реакции по Gd₂O₃ — первый. Показано, что введение в расплав оксида гадолиния в количестве, превышающем его растворимость, приводит к образованию твердой фазы оксихлорида гадолиния GdOCl.

Методами УФ-, ИК-спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР), а также сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) исследована морфология трековых мембран на основе полиэтилентерефталата и полипропилена с различными диаметрами треков и их поверхностной плотностью. С помощью СЭМ построены кривые распределения числа треков в зависимости от их среднего размера (диаметра). Аналогичные кривые распределения получены с помощью методов УФ- и ИК-спектроскопии. Установлено хорошее согласие между данными независимых методов оптической спектроскопии и СЭМ. Показано, что с ростом поверхностной плотности треков фоновое упругое рассеяние в КР-спектрах возрастает по линейному закону. Эффект в КР-спектрах предложено использовать для оценки поверхностной плотности треков полимерных трековых мембран.

Исследованы особенности гиротропии неидеального одномерного фотонного кристалла с произвольным числом подрешеток (одна из которых — дитионат калия K₂S₂O₆ — оптически активна), обусловленные случайным замещением слоев K₂S₂O₆ подрешетки слоями модельного ориентационно разупорядоченного молекулярного кристалла. На основе микроскопического описания удельного угла вращения плоскости поляризации света в данном молекулярном кристалле с примитивной решеткой в экситонной области спектра выполнено численное моделирование зависимости оптической активности неидеальной 1D-сверхрешетки от концентрации как примесных слоев, так и точечных дефектов (ориентационно разупорядоченных молекул) в примесных слоях многослойника.

Представлен анализ теоретических модельных исследований фотохромных систем с обратимой модуляцией флуоресценции на основе полимерных наносфер, содержащих полупроводниковые квантовые точки (КТ) CdSe/ZnS и молекулы фотохромного диарилэтена ДАЭ2. На основе известных соотношений теории индуктивно-резонансного переноса энергии (FRET) построена модель эффективности модуляции флуоресценции КТ E(r), вызванной фотохромными превращениями находящихся вблизи молекул ДАЭ2, за счет механизма FRET. Определены границы оптимальных значений параметров, влияющих на эффективность модуляции флуоресценции за счет FRET. Рассчитана эффективность FRET E(r) при некоторых граничных значениях влияющих факторов. Показано, что E(r) ~ 0.7 можно достичь при расстояниях между донорами и акцепторами r = 4.5 нм, если на одну КТ с квантовым выходом флуоресценции Q = 0.4 приходится не менее n = 16 молекул ДАЭ2 (либо при Q = 0.8 и n = 8), а также при расстояниях r = 3 нм (при Q = 0.1 и n = 6, Q = 0.4 и n = 2, Q = 0.8 и n = 1). Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации структуры и технологии синтеза фотохромных люминесцентных наносфер.

Разработан простой, точный и безопасный метод определения содержания эрлотиниба гидрохлорида в лекарственной форме в виде таблеток с использованием смеси метанола и ацетонитрила (50:50 об.%). Максимальное и дополнительное пиковое поглощение эрлотиниба гидрохлорида отмечено на длинах волн 247 и 333 нм, что подчиняется закону Бера в диапазоне концентраций 5–30 мкг/мл (r² = 0.9992). В предлагаемом методе для оценки концентрации эрлотиниба гидрохлорида в таблетках использована длина волны дополнительного пикового поглощения 333 нм. Уравнение линейной регрессии y = 0.0461x + 0.0164. Разработанный метод проверен в соответствии с рекомендациями Международной конференции по гармонизации (ICH). Показатели точности и другие статистические переменные соответствуют заданным значениям.

Предложен спектрофотометрический метод количественного определения амитриптилина гидрохлорида (АМГ) в водной среде без использования хромогенных условий. Метод проверен в соответствии с рекомендациями Международной конференции по гармонизации (ICH) Q2A. Для АМГ получено λ_max = 239 нм. Линейность метода в диапазоне 0.5–2.5 мкг/мл при коэффициенте корреляции r² = 0.9949 свидетельствует о более высокой чувствительности обнаружения АМГ по сравнению с известными спектрофотометрическими методами. Данные о процентном восстановлении (98–102%), точность, предел обнаружения (LOD) 0.0266 мкг/мл и предел количественного определения (LOQ) 0.0806 мкг/мл также указывают на его эффективность. Исследования вынужденной деградации под действием различных внешних факторов свидетельствуют о возможности использования предложенного метода для рутинного анализа. Метод расширен для количественного определения АМГ в коммерческих препаратах.

Композиты полиэтиленгликоль-хитозан-наночастицы Ag (PEG-Chi-Ag) синтезированы для улучшения однородного распределения наночастиц Ag и их антибактериальных свойств. Различные соотношения концентраций наночастиц Ag к PEG-Chi скорректированы для управления микроструктурой композитов. В качестве восстановителя и стабилизирующего агента использован хитозан. Все композиты имели грубую микроструктуру с однородным распределением наночастиц Ag на матрице. Показано влияние однородного распределения наночастиц Ag в композитах PEG-Chi-Ag на антибактериальную активность.

Разработан флуоресцентный сенсор “включения” для обнаружения Hg2+ на основе N-аллил-4-(этилендиамин-5-метилсалицилиден)-1,8-нафталимида (HL) путем объединения фрагмента  1,8-нафталимида в качестве флуорофора и основания Шиффа в качестве группы распознавания. HL проявляет высокую селективность в отношении Hg2+ по сравнению с другими ионами (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+, Pb2+, Fe3+, Ni2+, Zn2+, Hg2+, Ag+, Co2+, Cr3+, Mn2+ и Cd2+) с очевидным усилением флуоресценции в растворе (ДМФ/буфер трис-HCl, 1:1, рН 7.2). Зависимость интенсивности флуоресценции HL от концентрации Hg2+ линейная, с коэффициентом корреляции (R2) 0.99. Это подтверждает,  что HL можно применять для количественного обнаружения ионов ртути в диапазоне 0.5–4.0 мкм  с пределом обнаружения 0.26 мкм. Константа ассоциации между Hg2+ и HL Ka = 7.35×1011 М–1.  На основании флуоресцентного титрования и анализа графика Джоба сделан вывод, что образование комплекса между HL и Hg2+ возможно при соотношении 2:1.

Описаны оптические корреляционные методы анализа газовых смесей с квазипериодической структурой спектра. Разработана конструкция прибора для демонстрации возможности использования интерферометра Фабри—Перо в качестве корреляционной маски. Приведен конкретный пример использования интерферометра в дистанционном анализаторе метана.

Изучены зависимости интенсивности сонолюминесценции цезия, лития и натрия в водных растворах их солей при концентрации 400—600 г/л от частоты и интенсивности ультразвука. Разработаны методики сонолюминесцентного определения цезия, лития и натрия в высококонцентрированных растворах на примере водных растворов солевых теплоносителей атомных электростанций (АЭС) и рассолов. Показано, что относительное стандартное отклонение результатов определения цезия, лития и натрия в высокоминерализованных растворах их солей уменьшается при увеличении частоты ультразвука, инициирующего сонолюминесценцию, до 10—12 МГц при интенсивности 20 Вт/см². Разработана методика определения содержания основного вещества в растворах солевых теплоносителей АЭС и рассолах. Результаты проверены методом добавок и с помощью анализа проб альтернативными методами — гравиметрией и атомно-абсорбционной спектрометрией. Полученные результаты не содержат значительных систематических погрешностей. Установлена возможность анализа горячих теплоносителей АЭС до температуры 150 ^оС.

Показана возможность определения ширины прямой и непрямой запрещенной зоны из спектра фотопроводимости. На примере различных структур показано, что ширина запрещенной зоны, определенная из спектра фотопроводимости, отличается от определяемой из оптического краевого спектра. В композиционных структурах тестируемым методом могут индицироваться и примесные запрещенные зоны.

Проанализирована возможность контроля химической чистоты поверхности оптических элементов эллипсометрическим методом. Приведено обоснование возможности измерения параметров загрязняющих пленок на оптической поверхности элементов эллипсометрическим методом. Показано упрощение процесса определения толщины загрязняющей пленки при расширении возможности ее измерения на оптическом элементе из разных материалов. Выполнены эллипсометрические исследования свежеполированных и побывавших в эксплуатации металлических зеркал из меди и сплава меди (циркониевой бронзы), алюминия и его сплавов АМГ-6, АЛ-9, АЛ-24. Проведены исследования на элементах из оптических стекол К-8 и К-108 (ГОСТ 3514-94) — наиболее типичных материалов, используемых для изготовления оптических деталей для лазерной техники видимого и ближнего ИК-диапазона, из монокристаллов NaCl, BaF₂ и сапфира (Al₂O₃); измерены параметры загрязняющих пленок на поверхности данных элементов. Установлено, что метод эллипсометрии целесообразно использовать при входном (перед проведением физико-химической очистки) и выходном (после очистки) контроле оптического элемента для оценки загрязненности оптической поверхности, а также для количественного анализа концентрации загрязнений на оптической поверхности элементов при отработке технологии их физико-химической очистки.

С использованием метода спектрофотометрии и сканирующей зондовой микроскопии изучено влияние процедуры и температуры отжига в воздушной среде на спектры пропускания и морфологию пленок линейно-цепочечного углерода, синтезированных ионно-плазменным методом. В диапазоне 350—500 нм обнаружен эффект значительного увеличения коэффициента пропускания пленки при ее нагреве со скоростью 5 °С/мин до температур 360—400 °С и последующем отжиге в воздухе в течение 10 мин. Показано, что при выдержке при указанных температурах в заранее нагретой печи в течение 10 мин коэффициент пропускания пленки не изменяется, но наблюдается отслоение пленки от подложки. Обнаруженные явления объясняются особенностями интеркалирования атомов кислорода воздуха в пленку.

Окрашивание пленок поливиниловый спирт–фосфорно-вольфрамовая кислота (ПВС–ФВК) под действием гамма-излучения исследовано при разных концентрациях ФВК. Установлено, что при минимальной концентрации (1 %) окрашивание пленок происходит в результате радиационно-индуцированного восстановления гетерополианиона двумя электронами, тогда как при высоких концентрациях (≥20 %) имеет место одноэлектронное восстановление. В промежуточном диапазоне концентраций доля гетерополианионов ФВК, восстановленных двумя электронами, снижается при одновременном росте доли одноэлектронно-восстановленных анионов.

Для фотогальванических элементов проведены исследования фотостабильности раствора электролита на основе красителя бриллиантового крезилового синего (BCB), восстановителя фруктозы, поверхностно-активного вещества лаурилсульфата натрия, NaOH и электрической мощности в течение длительного периода времени. Показано, что молекулы фотосенсибилизатора BCB подвергаются фотораспаду, однако, несмотря на это, элемент даже с фотораспадающимся электролитом обладает способностью производить и накапливать энергию. Спектральные и электрические характеристики электролита свидетельствуют о стабильности фотосенсибилизатора на основе красителя BCB.

Высокотемпературным твердофазным методом получены одноматричные светоизлучающие материалы Sr₃B₂O₆:Dy^{3+,Eu3+. Микроструктура, спектр излучения, механизм переноса энергии и цветовая яркость образцов изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, флуоресцентной спектрофотометрии и расчетов цветовых координат. Исследовано влияние температуры синтеза, времени выдержки, количества легирующих редкоземельных элементов и агента компенсации заряда на интенсивность люминесценции образцов. Показано, что люминесцентные свойства образца, содержащего Na+ в качестве компенсатора заряда, лучше свойств образца, содержащего K+. При содержании Dy3+ и Eu3+ 2 и 3 %, температуре прокаливания 700 °С и времени выдержки 3 ч образцы проявляют наилучшие люминесцентные характеристики, а координаты цвета находятся в белом свете.}

Предложена стратегия шумоподавления с использованием разложения сигнала на основе расширенного вейвлет-преобразования и критерия пороговых значений, разработанного с использованием меры разреженности на основе L_pq-нормы уровней разложения сигнала. По сравнению со стандартными современными методами, которые эффективны при шумоподавлении, но могут вызывать искажение сигнала при нарушениях непрерывности, предлагаемый метод может удалить артефакты, например ложные эхо-сигналы, и улучшить отношение сигнал/шум без искажения сигнала.

Прививка конкретных функциональных групп привлекает внимание как простой и эффективный способ модификации поверхностей материалов для получения определенной реакции без значительных изменений объемных свойств и без малейшего воздействия на некоторые свойства поверхности. В случае прививки анионных групп колориметрический анализ с использованием комплексных катионных красителей является быстрым способом определения плотности прививки. Метод применяется для количественного определения привитых видов, таких как сульфонаты или карбоксилатные группы, и включает в себя определенное количество важных параметров, небольшие отклонения приводят к ненадежной количественной оценке и, как следствие, к производительности ниже ожидаемой. Для оценки влияния параметров или ошибки на окончательную количественную оценку образцы поли-капролактона привиты поли-4-стиролсульфонатом натрия и окрашены толуидиновым синим O в различных условиях pH, инкубации и времени декомплексации и светового воздействия. Рассматриваемые параметры оказывают большое влияние на измеренную плотность прививки.

Исследовано взаимодействие между одним из основных вторичных метаболитов Forsythia suspensa форcитозидом Е и двумя типами холинэстераз — ацетилхолинэстеразой (АХЭ) и бутирилхолинэстеразой (БХЭ) — в буфере PBS (рН 7.40) с использованием спектроскопических методов. Показано, что форcитозид Е увеличивает интенсивность флуоресценции АХЭ, но подавляет флуоресценцию БХЭ, при этом воздействует преимущественно на тирозиновые остатки АХЭ и триптофановые остатки БХЭ. Доказано, что комплекс между форcитозидом Е и холинэстеразами образуется спонтанно при стехиометрическом соотношении 1:1 и форситозид Е ингибирует активность холинэстераз с близкими значениями IC₅₀ 1.08 мМ для АХЭ и 0.92 мМ для БХЭ. Описаны детали взаимодействия между форcитозидом Е и холинэстеразами.

Разработан простой и экологичный подход к ультразвуковой дисперсионной микротвердофазной экстракции с использованием новых модифицированных адсорбентом многостенных углеродных нанотрубок (MWCNTs) для разделения и предварительной концентрации ионов кобальта Co(II) и никеля Ni(II) в различных образцах окружающей среды перед определением методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. Предлагаемый метод основан на модификации MWCNTs комплексообразователем 3-(2,4-дигидроксифен-1-илазо)-1,2,4-триазолом, который образует комплекс с ионами Co(II) или Ni(II) в качестве селективного и эффективного сорбента при рН 8.0. Исследовано и оптимизировано влияние различных параметров. Калибровочные кривые линейные в пределах 1.0–200 и 2.0–300 мкг/л; пределы обнаружения при оптимальных условиях 0.30 и 0.60 мкг/л для ионов Co(II) и Ni(II). Коэффициент предварительной концентрации 200. Максимальная сорбционная способность Co(II) и Ni(II) ~300 и 380 мг/г. Показатели извлечения анализируемых веществ 96.0—102 %. Относительное стандартное отклонение (RSD%) для внутрисуточной и межсуточной повторяемостей 1.30, 1.70 % и 1.750, 1.95% для Co(II) и Ni(II) соответственно. Сертифицированные справочные материалы (листья шпината SRM 1570A и обогащенная вода TMDA-52.3) использованы для проверки точности предлагаемого протокола предварительной концентрации. Метод успешно применен для определения содержания ионов Co(II) и Ni(II) в образцах воды, соков и пищевых продуктов.

С использованием лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии разработан метод быстрого обнаружения различий между образцами риса из десяти различных географических местностей Китая. Для расчета скорости распознавания одиночных спектральных линий и мультиспектральных линий для образцов риса различного происхождения использован метод опорных векторов. Обнаружено, что регулировка спектральных весов многоспектрального линейного состава минеральных металлических элементов выше, что увеличивает скорость идентификации происхождения риса. Точность распознавания одиночных спектральных линий и мультиспектральных линий 90.8 и 94.6 %.

Разработан мультиионный хромогенный сенсор на основе терпиридинового фрагмента для полуколичественного, визуального и чувствительного анализа состава ионов Fe^{2+ и Co2+ в воде. Каждый ион металла имеет свой цвет, и невооруженным глазом наблюдается его значительная эволюция, что приводит к полуколичественному визуальному обнаружению. Для визуального обнаружения растворов зонда путем определения значений RGB использован смартфон. Показано, что применение смартфонов резко сокращает время обнаружения и снижает стоимость процедуры.}

Для снижения размерности при обработке гиперспектральных изображений предложен усовершенствованный метод преобразования неотрицательной разреженной матрицы (n-SMT), основанный на оценке ковариации максимального правдоподобия и норме Фробениуса. Неотрицательность разреженной матрицы сокращает время расчета и повышает эффективность. Для проверки алгоритма n-SMT образцы листьев элеутерококка колючего, пораженных заболеванием, классифицированы для идентификации различных частей листьев после уменьшения размерности. Наряду с n-SMT для всех образцов применен алгоритм вычисления минимальной доли шума. Сравнивается время работы двух алгоритмов и проверяется точность классификации с помощью алгоритма n-SMT.

В нематические жидкие кристаллы 4-пентил-4'-цианобифенила (5CB) методом химического осаждения диспергированы наночастицы ZnO небольшой концентрации. Фазовые превращения, фазовое замедление и температура перехода образцов исследованы методами поляризационной оптической микроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии. Диэлектрические свойства определены методом диэлектрической спектроскопии в диапазоне частот 1 Гц–10 МГц. Новая фаза идентифицирована и подтверждена диэлектрическими параметрами в диспергированном ZnO 5CB (N5CB). Оценены температурная зависимость времени релаксации для образцов и влияние наночастиц на расположение решетки. Исследованы температурная зависимость и влияние дисперсии наночастиц ZnO на диэлектрическую проницаемость и диэлектрические потери. Установлена чувствительность мезогенных фаз к внешним воздействиям. Сделан вывод о перспективах применения N5CB при изготовлении быстродействующих коммутационных устройств.