В рамках выполнения государственного задания Санкт-Петербургского государственного университета на широком круге реальных объектов были применены и опробованы методики, разработанные при выполнении первого, второго и третьего этапа выполняемой темы. По результатам исследований в 2020 году (четвертый этап) опубликованы 53 печатные работы из них 50 статей в журналах индексируемых WOS и Scopus. Разработанные методики применены при выполнении 82 НИР в СПбГУ.
Определены новые подходы к изучению структуры строению и синтезу материалов. Изучено поведение гидрозолей детонационных наноалмазов, исследованы галогенидные комплексы Cu (I) методом ЯМР, металлоорганические каркасы на основе γ-циклодекстрина, структурные особенности и люминесцентные свойства координационных соединений, электронные состояния формирующиеся в структуре кремния, активности вторичных метаболитов грибов.
Показаны возможности: идентификации строения терминальных звеньев полибутадиена методом ЯМР спектроскопии с использованием Т2-фильтра; определение углеродных наноструктур по 13С спектрам твердотельного ЯМР; использование метода рефрактометрии в исследовании полиморфных превращений животных жиров и их купажей; использование информации системы дейтерий–кислород-18 при изучении реакции водных и водно-ледовых систем на техногенное воздействие и на природные процессы.
Исследованы перспективные материалы для солнечной энергетики, микроэлектроники и лазерной техники, армирующие наноматериалы, свойства керамических материалов, низкотемпературные магнитные свойства наночастиц шпинели, структуры текстуры и механические свойства фольг, процесс фторирования ацетил- и этилцеллюлоз в перфторированной жидкой среде
Методами рентгеновской микротомографии и цифровой микроскопии исследованы различные исторические артефакты.
Предложены новые подходы к изучению структуры соединений. В частности, использование импульсной последовательности CPMG для редактирования одномерных спектров ЯМР при исследовании высокомолекулярных соединений, влияние неточности настройки параметров эксперимента на погрешность определения времени спин-решеточной релаксации, применение оборудования твердотельной ЯМР спектроскопии при температурных исследованиях, комплексный подход к подготовке образцов со сложным фазовым составом для просвечивающей электронной микроскопии.
Рассмотрены новые возможности изучения и применения функциональных материалов и наноматериалов: исследование нестабильных плохо проводящих образцов методами электронной микроскопии; рентгеноспекральный энергодисперсионный микроанализ в применении к субмикронным объектам; определение степени кристалличности полимеров рентгенодифракционными методами; анализ пористости по данным рентгеновской компьютерной микротомографии; количественный рентгенофазовый анализ аморфной фазы методом Ритвельда; использование анализатора удельной поверхности и пористости для определения истинной плотности пористых и дисперсных материалов.
Разработаны и реализованы: методика синтеза наноразмерного гамма оксида алюминия; методика модификации бёмита (AlO(OH)) методом микроволновой обработки; определение содержания химических элементов в почвах и растениях методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с использованием микроволнового разложения; определение элементного состава минеральной добавки в полимерную серу; определение следов масел в полиолах.
На базе данных ранее выполненных долговременных натурных и лабораторных экспериментов опробована методика идентификации сезона и условий восполнения запасов подземных вод и льдов на базе данных об их изотопном составе (2H, 18O).
При выполнении настоящего этапа темы разработано 29 новых методик.
Поставленные на данном этапе задачи решены полностью, разработанные методики и подходы к исследованиям оригинальны, соответствуют лучшим мировом достижениям в этой области и будут использоваться для решения исследовательских задач при выполнении НИР СПбГУ, а также других проектов на приборной базе Научного парка СПбГУ. Разработанные методики могут использоваться для решения задач на аналогичном или близком по характеристикам аналитическом оборудовании.