Детально разработана оригинальная методика получения композитного материала (Pd-ППи), состоящего из полипиррольных (ППи) глобул сферической формы, внутри которых было распределено равномерно по их объему большое число наночастиц палладия. Размеры частиц металла (1.3-3.0 нм в диметре) и полимера (от 25-30 до 150-200 нм) можно направленно контролировать выбором реагентов (соль палладия) и условий процесса их синтеза: концентрации реагентов, растворитель, продолжительность, гидродинамические условия и др.
Состав, спектральные свойства и морфология композита были детально охарактеризованы многочисленными методами.
Синтезированный композитный материал проявил прекрасные каталитические свойства в реакции Сузуки (образование С-С связи при кросс-сочетании арилгалогенидов с борсодержащими арилами)и в двух других классах органических реакций образования С-С связи между арилами и/или гетероарилами без элементоорганических функциональных групп, т.е. путем активации С-Н связи.
Создан оригинальный метод анализа спектральных данных для систем с существенным перекрыванием основных полос поглощения, целью которого является выяснение, образуется ли единственный комплекс определенного состава или смесь комплексов различных составов, затем установление состава комплекса (если имеется комплекс только одного состава), его константы ассоциации и спектра его поглощения.
Развитый метод был затем применен к спектральным данным для нескольких серий смешанных растворов ионов Fe(III) и [Fe(III)(CN)6] с добавкой фонового электролита для поддержания постоянной суммарной ионной силы раствора. Было установлено, что во всем широком интервале длин волн, доступном для анализа, неаддитивность спектров растворов исходных ионов при их смешении (с учетом разбавления) обусловлена поглощением комплекса единственного состава Fe[Fe(CN)6], для которого были найдены величина константы образования и спектр поглощения.
Система (смешанный раствор ионов Fe(III) и [Fe(III)(CN)6], а также их комплекса) была использована для окисления пиррола в растворах с хлоридным буфером, что приводит к одновременному образованию как полимера (ППи), так и частиц берлинской лазури (БЛ). Эти продукты редокс-реакции образуют композитный материал (БЛ-ППи) в виде частиц коллоидного раствора, которые затем седиментируют в виде порошка, а также пленок на всех твердых поверхностях в контакте с реакционным раствором. Последнее позволяет модифицировать электроды пленками БЛ-ППи, которые проявляют редокс-активность в фоновых растворах, демонстрирующую наличие в них этих двух электроактивных компонентов, БЛ и ППи. Параметры этих фаз внутри композита были изучены методами SEM, TEM-SAED-EDS, XRD, УФ-видимой спектроскопии поглощения и др.
Показано, что исследованные пленки на поверхности электрода проявляют электрокаталитическую активность в реакции восстановления Н2О2. При этом продолжительность стабильного тока этой реакции увеличилась в 20 раз по сравнению с электродом, покрытым пленкой БЛ без ППи. Такой результат открывает перспективы использования данного композитного материала БЛ-ППи в качестве активного элемента сенсоров на пероксид водорода.
Создана методика проведения электрохимических исследований в ионных жидкостях, а также развита теория диффузионного транспорта в этих средах. Выводом последней была неприменимость классического соотношения теории Стокса-Эйнштейна, которое было предложено заменить другим уравнением. Экспериментальные данные для диффузии ферроцена полностью подтвердили предсказания развитой авторами теории.
