Анотація до роботи:

Снегір С. В. Лазерно-десорбційна мас-спектрометрія комплексів біометалів з органічними лігандами на поверхні вуглецьвмісних матеріалів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.18 – фізика і хімія поверхні. – Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України, Київ, 2009.

Дисертацію присвячено дослідженню особливості взаємодії поверхні вуглецьвмісних матеріалів (терморозширеного графіту) та 3-наносекундного лазерного ультрафіолетового (=337 нм) опромінення в методах мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією на прикладі іоноутворення біядерних комплексів міді (ІІ) з органічними лігандами. Наведено порівняння результатів мас-спектрометричного дослідження даних комплексів методами лазерної десорбції/іонізації, матрично-активованої лазерної десорбції/іонізації, графіто-активованої лазерної десорбції/іонізації та мас-спектрометрії з іонізацією бомбардуванням швидкими атомами та електророзпиленням.

Експериментально показано існування іонів-асоціатів з одною та двома молекулами води, що є наслідком «м’якої» іонізації полем, викликаного взаємодією лазерного опромінення та приповерхневого шару вуглецьвмісного матеріалу.

На підставі зміни значення інтенсивності піків мас-спектрів основних фрагментів комплексів вивчено особливості протікання іон-молекулярних, в першу чергу, протонодонорних та протоноакцепторних реакцій в іонному джерелі мас-спектрометра.

З урахуванням діелектричної проникності графіту проведено чисельні оцінки величини локального електромагнітного поля на поверхні еліпсоїдальної частинки графіту та показано, що поблизу частот поверхневих плазмонів коефіцієнт підсилення електромагнітного поля може сягати порядку 513 разів.

1. Показано, що найбільша ефективність методу лазерної десорбційної іонізації координаційних сполук досягається при використанні вуглецьвмісних структурованих підкладок, створених на основі терморозширеного графіту.

2. Виявлено перебудову комплексів міді (II) з фенантроліном, десорбованих з поверхні структурованих вуглецьвмісних підкладок, що спостерігалася для всіх варіантів лазерної десорбції/іонізації та призводить до появи в спектрах стабільного позитивно зарядженого моноядерного комплексу з двома молекулами фенатроліну і його похідними, а також продуктів розкладу цього комплексу під дією коливального збудження внаслідок лазерного опромінення і десорбції.

3. Встановлено стабілізуючу роль молекул води в процесі утворення іонів біядерних комплексів міді (ІІ) та в їх збереженні у процесі лазерної десорбції/іонізації. Методом температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії підкладок доведено, що джерелом води можуть бути молекули, адсорбовані в порах структурованого графіту.

4. Для всіх типів підкладок та при застосуванні матриці підтверджено вплив основності лігандів на процеси їх іоноформування і особливостей деструкції в лазерній десорбції/іонізації. Встановлено, що зниження основності 5-нітрофенантроліну у порівнянні з іншими дослідженими лігандами проявляється у зниженні спорідненості до протону та іонів натрію і калію.

5. На основі залежності процесів десорбції та іоноформувння комплексів міді (ІІ) від енергії опромінення встановлено пороговий характер утворення молекулярних та фрагментарних іонів, протонованих молекул комплексів міді (ІІ) з фенатроліном та його похідними.

6. На підставі числових оцінок величини локального поля на поверхні еліпсоїдальної графітової частинки в зовнішньому електричному полі, показано, що поблизу частот поверхневих плазмонів частинки коефіцієнт підсилення локального поля може досягати величини порядку ~ 513. Наявність такого підсилення може суттєво впливати на стан молекул води в адсорбційному шарі неоднорідних вуглецевих матеріалів.

Публікації автора:

1. Снегір С. В. Лазерна десорбція/іонізація конденсованого фулерену С₆₀ на поверхні нержавіючої сталі та на поверхні кремнію / С. В. Снегір, Т. Ю. Громовий, В. О. Покровський // Металофізика та новітні технології. – 2006. – Т. 28. – С. 255–261.

Здобувачем вивчено особливості кристалізації фулерену на поверхні підкладок, досліджено особливості іоноформування внаслідок лазерного випромінення та визначені порогові значення інтенсивності опромінення.

2. Снегір С. В. Поверхневі ефекти фрагментації фулерену С₆₀, нанесеного на кремній в лазерній десорбції/іонізації / С. В. Снегір, Т. Ю. Громовий // Сучасні проблеми молекулярної фізики : зб. наук. праць Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – 2006. – T. 5. – С. 138–142.

Здобувачем проведено дослідження та встановлено кінетику деструкції фулерену в мас-спектрометрії із лазерною десорбцією/іонізацією в залежності від матеріалу підкладки.

3. Исследование состава ассоциатов таурохолата натрия методом масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией / О. В. Севериновская, С. В. Снегир, Н. Н. Власова, В. А. Покровский // Журнал всероссийского масс-спектрометрического общества. – 2007. – Т. 4, № 2. –
   С. 99–102.

Здобувачем оптимізовано експериментальні методи приготування розчинів зразка та матриці, проведено порівняльні експериментальні дослідження ефективності застосування матриць 2,5-дигідроксибензойної та синапової кислот.

4. Масс-спектрометрия полиядерных супрамолекулярных соединений / С.В. Снегир, В. А. Покровский, М. П. Азарх, И. О. Фрицкий, Ю.С. Мороз] // Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур / Ин-т химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины; под ред. А. А. Шпака и П. П. Горбика. – К. : Наукова думка, 2007. – Т. 2. – С. 341–356.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження іоноформування біядерних комплексів в методах з матрично-активованою лазерною десорбцією/іонізацією, лазерною десорбцією/іонізацією та визначено характер деструкції біядерних комплексів міді (ІІ).

5. Лазерная десорбция/ионизация с поверхности терморасширенного графита / С. В. Снегир, Г. П. Приходько, Ю. И. Семенцов, В. А. Покровский, И. О. Фрицкий // Химия, физика и технология поверхности : межвед. сб. науч. тр. / Ин-т химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины ; под ред. П.П. Горбика. – К. : Наукова думка, 2007. – Вып. 13. – С. 201–216.

Здобувачем досліджено іоноформування біядерних комплексів міді (ІІ) із поверхні терморозширеного графіту у порівнянні з методами мас-спектрометрії з електророзпиленням та бомбардуванням швидкими атомами. Вивчено особливості гідратації та регідратації терморозширенного графіту.

6. Підсилення локального поля поблизу еліпсоїдальних графітових наночастинок / Л. Г. Гречко, Л. М. Білокриницька, Л. Б. Лерман, В. О. Покровський, С. В. Снегір // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія: Фізико-математичні науки. – 2008. – № 2. – С. 193–197.

Здобувачем проведено аналіз літературних даних по розповсюдженню електричного поля поблизу нанорозмірних дефектів поверхні вуглецю та проведено аналіз теоретичних розрахунків поля поблизу еліпсоїдальних графітових наночастинок.

7. Sensitivity of redox reactions of dyes to variations of conditions created in mass spectrometric experiments / M. V. Kosevich, V. V. Chagovets, I. V. Shmigol, S. V. Snegir, O. A. Boryak, V. V. Orlov, V. S. Shelkovsky, V. A. Pokrovsky, A. Gomory // Journal of Mass Spectrometry. – 2008. – Vol. 43. – P. 1402 –1412.

Здобувачем проведено мас-спектрометричні дослідження барвника метиленового блакитного з поверхні, що містить вуглецьвмісний матеріал.

8. Snegir S. V. MALDI TOF mass spectrometry of fullerene of C₆₀ on silicon and steel targets / S. V. Snegir, T. Y. Gromoviy, V. A. Pokrovskiy // NATO Advanced Research Workshop “Pure and applied surface chemistry and nanomaterials for human life and environmental protection”, Kyiv, Pusca-Voditsa, Ukraine, 14–17 September 2005. – Kyiv, 2005. – P. 123.

Здобувачем проведено мас-спектрометричні дослідження фулерену С₆₀ із сталевої та кремнієвої поверхні, вивчено особливості деструкції молекули С₆₀ в іонному джерелі мас-спектрометра.

9. Снегір С. В. MALDI мас-спектрометрія цианокобаламіну / С. В. Снегір, О. Г. Вітько // Всеукр. конф. молодих вчених “Наноматеріали в хімії, біології та медицині”, Київ, Україна, 24–25 травня 2006. – К., 2006.– С. 154.

Здобувачем проведено мас-спектрометричні дослідження цианкобаламіну та вивчено особливості утворення протонованих і натрієвмісних іонів залежно від інтенсивності опромінення.

10. MALDI та ESI мас-спектрометрія олігоядерних комплексів Сu (ІІ) / С. В. Снегір, М. П. Азарх, В. О. Покровський, І. О. Фрицький // Київська конф. молодих вчених “Новітні матеріали та технології”, Київ, Україна, 16–17 листопада 2006. – К., 2006.– С. 104.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження іоноформування біядерних комплексів в методах матрично-активованої лазерної десорбції/іонізації, лазерної десорбції/іонізації та визначено характер деструкції біядерних комплексів міді (ІІ).

11. Maldi mass spectrometry of imidazophenazine dyes with graphite as a matrix / M. V. Kosevich, V. V. Chagovets, I. V. Shmigol, S. V.Snegir, O. A. Boryak, V. S. Shelkovsky, V. A. Pokrovsky // 25-th Informal Meeting on Mass Spectrometry. – Venue, Hungary, 6-th–10-th May 2007. – P. 11.

Здобувачем проведено мас-спектрометричні дослідження барвника метиленового блакитного із поверхні, що містить вуглецьвмісний матеріал.

12. Snegir S. V. Comparative study of binuclear complexes by means of laser desorption/ionization and electrosprey ionization mass-spectrometry / S. V. Snegir // 9-th International Summer school-conference, Palanga, Lithuania, 27–31 August 2007. – Palanga, 2007. – P. 47.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження іоноформування біядерних комплексів в методах матрично-активованої лазерної десорбції/іонізації, лазерної десорбції/іонізації та електророзпилення із розчину і визначено характер деструкції біядерних комплексів міді (ІІ) залежно від методу.

13. MALDI MS investigation of polyneclear copper (II) complexes used in modeling of the active sites of some oxygenases / S. V. Snegir, M. P. Azarkh, V. A. Pokrovskiy, I. O. Fritsky // Ukrainian-German Symposium on Nanotechnology. – Kyiv, Ukraine, 14–16 December 2007. – Kyiv, 2007. – P. 138.

Здобувачем проведено експериментальні дослідження деструкції біядерних комплексів в методі матрично-активованої лазерної десорбції/іонізації.

14. Kazo I. F. Direct laser desorption and MALDI mass-spectrometry of carbon nano-clasters / I. F. Kazo , S. V. Snegir, V. O. Pokrovskiy // Ukrainian-German Symposium on Nanotechnology. – Kyiv, Ukraine, 14–16 December 2007. – Kyiv, 2007. – P. 77.

Здобувачем проведено мас-спектрометричні дослідження вуглецевого матеріалу, одержаного методом твердофазного синтезу, та встановлено присутність молекул фулерену.

15. Лазерная десорбция/ионизация биомолекул с наноструктурированых углерод и кремний содержащих поверхностей / В. А. Покровський, С. В. Снегир, И. В. Шмыголь, Т. В. Фесенко // Третий съезд Всероссийского масс-спектрометрического общества “Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы”, Москва, Россия, 3–7 сентября 2007. – М., 2007. – МБУ-3.

Здобувачем досліджено іоноформування біядерних комплексів міді (ІІ) із поверхні терморозширеного графіту.

16. Снегир С. В. Лазерная десорбция/ионизация биядерных комплексов меди (ІІ) с графитосодержащих поверхностей / С. В. Снегир, В. А. Покровський, Г. П. Приходько // XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии; Москва, Россия, 23–28 сентября 2007. – М., 2007. – С. 222.

Здобувачем досліджено іоноформування біядерних комплексів міді (ІІ) із поверхні терморозширеного графіту у порівнянні із іншими методами мас-спектрометрії.

17. Лющенко М. О. Спектри поглинання електромагнітного випромінювання біметалічних частинок та коефіцієнти підсилення локального поля такими частинками / М. О. Лющенко, С. В. Снегір // Всеукр. конф. з міжнар. участю “Хімія, фізика та технологія поверхні наноматеріалів”, Київ, Україна, 28–30 травня 2008. – К., 2008. – С. 185–186.

Здобувачем проведено аналіз теоретичних розрахунків поля поблизу еліпсоїдальних графітових наночастинок, як моделі взаємодії лазерного опроміненні із поверхнею терморозширеного графіту.