Завідувач відділу Ліннік Оксана Петрівна  доктор хімічних наук, старший дослідник   Факс: + 38 (044) 424 35 67 E-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. ;

У відділі працюють 9 співробітників, серед яких 3 доктори та 4 кандидати наук. 

Лабораторія фотоніки поверхні була створена в 1991 році в Інституті хімії поверхні НАН України. Завідувачкою лабораторії була призначена д.х.н., проф., пр.н.с. Г.М. Єременко. У 2006 році на базі лабораторії був організований відділ фотоніки нанорозмірних оксидів, який очолила д.х.н., проф., пр.н.с. Г.М. Єременко, а згодом к.х.н., с.н.с. Н.П. Смірнова. Наразі відділ виконує свої завдання під керівництвом д.х.н., ст.досл. О.П. Ліннік. За період існування відділу під керівництвом д.х.н., проф., пр.н.с. Г.М. Єременко захищено 2 докторські та 7 кандидатських дисертацій, к.х.н., с.н.с. Н.П. Смірнова була керівником 5 кандидатських дисертацій. 

Напрямки досліджень 

Фундаментальні дослідження фотофізичних і фотохімічних процесів при адсорбції органічних сполук і біомолекул різної природи, синтетичних і природних барвників на поверхні гібридних оксидів металів в процесах фотокаталітичного розкладу токсичних сполук та в біомедицині.

Створення напівпровідникових систем на основі оксидів металів, чутливих до дії спектру сонячного випромінювання як екологічно безпечних активних фотокаталізаторів для знешкодження забруднень довкілля та перетворення біополімерів рослинного погодження.

Синтез функціональних нанорозмірних систем на основі наночастинок металів (Ag, Au, Cu) з заданими фізико-хімічними параметрами з метою створення магніто-керованих препаратів для фотодинамічної терапії, наноматеріалів з високою антимікробною таі антивірусною дією.

 Основні результати за останні роки

Наукові дослідження відділу фотоніки поверхні спрямовані на отримання нових фундаментальних і прикладних знань щодо синтезу, атомно-молекулярного дизайну поверхні та фізико-хімічних властивостей нанорозмірних функціональних матеріалів на основі оксидівперехідних металів і наночастинок (НЧ) металів, з посиленою біосумісними сполуками та барвниками дією. Дослідження хімії поверхні та фотоніки нанорозмірних композитів на основі НЧ металів, комбінованих з біоактивними молекулами, та напівпровідників на основі оксидів перехідних металів з метою створення сорбентів, фотокаталізаторів, самоочисних поверхонь, фотофільтрів, протипухлинних і антимікробних наноматеріалів для використання в галузях сучасних хімічних технологій, електронної техніки, екології та медицини.

Визначено, що більш ефективно протікає реакція деполімеризації лігносульфонату натрію при рН=2 під дією світла в той час, як повторна полімеризація гідролізованих фрагментів до більш складних структур відбувається в нейтральному та лужному середовищі. Розклад ароматичних складових молекули відбувається на поверхні плівок діоксиду титану в результаті формування реактивних електрон-діркових пар, що є ключовим у синтезі вуглеводнів, спиртів, альдегідів та аліфатичних кислот. Азот-вмісні плівки титанатів заліза проявили фотокаталітичну активність в процесі синтезу ароматичних сполук. Визначено, що ефективність формування фенолу підвищується при дії видимого світла на поверхні азот-вмісних плівок титанатів заліза.

Вперше формування кристалічної фази титанату церію (ІІІ), Ce₂Ti₂O₇, у суміші індивідуальних оксидів у формі тонких плівок здійснено у простий та швидкий спосіб, а саме через одностадійний процес формування золю, який пошарово наноситься на підкладинку (скло, метал, тощо) методом «dip-coating». Кристалізація фази Се₂Ті₂О₇ стає можливою після відпалу при відносно низьких температурах (450 - 600°С) в присутності повітря. Дослідження фізико-хімічних властивостей вказує на те, що одержані матеріали можуть бути використані як ефективні, стійкі та довготривалі фільтри УФ-видимого діапазону. Така їх властивість обумовлена електронною структурою напівпровідників, що приводить до поглинання квантів світла та запобігає подальшим фотохімічним процесам на поверхні композиту.

Розроблено методики синезу магнітно-плазмонних нанокомпозитів (МПНК) Fe₃O₄/Au на основі магнетиту та золота зі структурою типу ядро-супутник з використанням триптофану. Показано, що індуковане магнітом утворення агрегатів МПНК приводить до збільшення оптичного поглинання в ближньому інфрачервоному спектральному діапазоні (800 - 1000 нм), що є оборотним процесом під дією прикладеного магнітного поля. Встановлено, що фотохімічний метод одержання Fe₃O₄/Au МПНК, порівняно з хімічним, сприяє збільшенню величини оборотних оптичних змін в ближній інфрачервоній області.

Продемонстровано in vitro фототермічний ефект МПНК, що проявляється як пошкодження цілісності клітин у зв’язку з утворенням «мікробульбашок» в місцях локалізації МПНК внаслідок опромінення. Запропоновано розроблені магнітокеровані Fe₃O₄/Au МПНК як засоби фототермічної терапії, що активується ІЧ опроміненням. Проведене комбіноване спектроскопічне та колориметричне дослідження зміни оптичних властивостей наночастинок (НЧ) благородних металів (золота і срібла) в присутності біологічних маркерів раку простати, а саме поліамінів (ПА) – путресцину, сперміну та спермідину. Показано, що взаємодія НЧ з ПА супроводжується зміною забарвлення колоїдних систем і зміщенням положення максимуму смуги локалізованого поверхневого плазмонного резонансу металів у спектрах поглинання на 100 - 160 нм у довгохвильову область, що відбувається внаслідок утворення асоціатів НЧ, зв’язаних через містковий поліамін. Продемонстровано, що зміна оптичного відгуку носить концентраційний характер, відмінний для різних типів НЧ і залежить від довжини молекули ПА, що дозволяє проводити їх селективне визначення.

Науковці відділу: д.х.н. проф. Єременко Г.М., к. ф-м н. ст.н.с. Петрик І.С., к.х.н. ст.н.с. Смірнова Н.П. за участі д. б. н., проф. Руденко. А.В. (Інститут урології НАМН України)  розробили енергозберігаючий та економічний метод виготовлення бактерицидних бавовняних тканин різної щільності (марля, мадаполам, бязь), модифікованих наночастинками срібла (НЧ Ag) та їх біметалічною композицією з міддю (НЧ Ag/Cu) з мінімальним вмістом металу шляхом м‘якого режиму термообробки, який не вимагає істотних енерговитрат і спеціального устаткування. Наявність НЧ в структурі тканин підтверджена типовими спектрами локалізованого плазмонного резонансу НЧ срібла, міді та їх біметалічного композит та електронно-мікроскопічними зображеннями тканин.

 Співробітниками лабораторії мікробіології, вірусології та мікології  Інституту урології НАМН України проведено порівняння активності зразків тканин з НЧ срібла та біметалічних частинок по відношенню до ряду мікроорганізмів. Активність зразків з БМНЧ перевищує таку порівняно з НЧ срібла проти серії бактерій (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aurеus) завдяки синергетичному ефекту. Збільшена антимікробна дія сполук біметалічних частинок срібло-мідь/тканина є результатом вивільнення біологічно активних бінарних іонів Ag⁺/Cu²⁺ з поверхні БМНЧ, і їх комбінованої взаємодії з бактеріальними мембранами. Протимікробні маски з такого текстилю допомагають зменшити ризик передачі короновірусів, вдвічі ефективніше завдяки  адсорбції їх на поверхні тканини з НЧ металів порівняно з необробленою чистою тканиною. 

Співробітники відділу

Ліннік Оксана Петрівна, доктор хімічних наук, завідувачка відділу,

e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Єременко Ганна Михайлівна, доктор хімічних наук, професор, провідний науковий

співробітник,  e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Муха Юлія Петрівна, доктор хімічних наук, старший науковий

співробітник,  e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Смірнова Наталія Петрівна, кандидат хімічних наук,

старший науковий співробітник,  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  

Петрик Ірина Сергіївна, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий

співробітник,  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Вітюк Надія Василівна, кандидат хімічних наук, старший науковий

співробітник,  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Добродзій Тетяна Василівна, кандидат фізико-математичних наук,

молодший науковий співробітник,  e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  

Захаренко Тетяна Миколаївна, провідний інженер, e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  

Крамар Анастасія Сергіївна, провідний інженер, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  

Аспіранти

Крамар Анастасія Сергіївна, e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.  

Публікації останніх років

1. 1. A. Kramar, I. Laguta, V. Anishchenko, O. Stavinskaya, P. Kuzema, N. Smirnova, R. Ivannikov, O. Linnik. Comparative Study on Phenolic Content and Antioxidant/Reducing Properties of Extracts from Various Types of Camelina Plant Biomass // Waste Biomass Valor. – 2025. – P. 01-14. doi: 10.1007/s12649-025-02931-y.
2.   О. П. Ліннік, А. С. Крамар, Н. П. Смірнова, П. О. Кузема, В. М. Аніщенко, І. В. Лагута, Р. В. Іванніков, О. М. Ставинська. Спосіб фотокаталітичної конверсії лігносульфонату натрію в присутності плівок діоксиду титану або азотовмісних титанатів заліза під дією сонячного світла // Патент України на винахід №128590 від 21.08.2024. Бюл. № 34 — 10 с.
3.  A. Kramar, Yu. Bibik, A. Dyachenko, O. Chernyayeva, V. Vorobets, G. Kolbasov, N. Smirnova, S. Gaidai, O. Ischenko, A. Eremenko, O. Linnik. Advanced design of sol-gel derived multilayered cerium titanate films: structural, surface, photoelectrochemical and photocatalytic properties // Mater. Chem. Phys. – 2024. – V. 124 – №129679.
4. S. Grammatikaki, V. Bala, H. Katifelis, D. I. Lampropoulou, I. Mukha, N. Vityuk, N. Lagopati, V. Kouloulias, G. Aravantinos, M. Gazouli. Fe₃O₄ and Fe₃O_4coreAu_shell-based Hyperthermia Reduces Expression of Proliferation Markers Ki-67, TOP2A and TPX2 in a Human Breast Cancer Cell Line // In Vivo – 2024. – V. 38, N 4. – P. 1665–1670.
5. I. Petrik, A. Eremenko, N. Smirnova, N. Rybalchenko. Effect of copper ion concentration and templating agent nature on the nano-Cu/TiO₂ properties // Academia Nano: Science, Materials, Technology – 2024. – V. 1, N 1.
6.  I.S. Petrik, A.M. Eremenko, A.I. Marynin, V. M. Pasichnyi. Obtaining of Silver Nanoparticles in the Presence of Quercetin and Rutin Flavonoids // Theor. Exp. Chem. – 2023. – V. 59 – P. 143–149.
7.  A. S. Kramar, M. L. Malysheva, V. M. Anishchenko, P. O. Kuzema, O. M. Stavinskaya, N. P. Smirnova, I. V. Laguta, R. V. Ivannikov, O. P. Linnik. Photocatalytic Conversion of Lignin in the Presence of Titania and Iron Titanate Films // Theor. Exp. Chem. – 2023. – V. 59 – P. 178-185.
8.  L. Andriyko, M. Kurbanov, I. Siora, I. Petrik, A. Marynin, S. Tulaganov. The influence of the aqueous media acidity on the electrokinetic potential, aggregation and adsorption properties of silica nanoparticles synthesized from metallurgical wastes // Journal of Molecular Liquids – 2023. – V. 392 – Р. 123513-123525.
9. A. Kramar, V. Anishchenko, P. Kuzema, N. Smirnova, I. Laguta, O. Stavinskaya, R. Ivannikov, O. Linnik. Features of lignosulfonate depolymerization and photocatalytic transformation to low-molecular-weight compounds over nano-sized semiconductive films // Applied Nanoscience – 2022. – V.12. – P. 2345-2355.
10. H. Katifelis, M.-P. Nikou, Iu. Mukha, N. Vityuk, N. Lagopati, C. Piperi, A. A. Farooqi, N. Pippa, E. P. Efstathopoulos, M. Gazouli. Ag/Au Bimetallic Nanoparticles Trigger Different Cell Death Pathways and Affect Damage Associated Molecular Pattern Release in Human Cell Lines // Cancers – 2022. – V.14, N 6. – P. 1546.
11.  D. Ihnatiuk, V. Vorobets, M. Šihor, C. Tossi, G. Kolbasov, N. Smirnova, I. Tittonen, A. Eremenko, K. Kočí, O. Linnik. Photoelectrochemical, photocatalytic and electrocatalytic behavior of titania films modified by nitrogen and platinum species // Applied Nanoscience – 2021. – P. 01-13. doi: 10.1007/s13204–021–01690–1.
12. Iu. Mukha, O. Chepurna, N. Vityuk, A. Khodko, L. Storozhuk, V. Dzhagan, D.R.T. Zahn, V. Ntziachristos, A. Chmyrov, T.Y. Ohulchanskyy. Multifunctional Magneto-Plasmonic Fe₃O₄/Au Nanocomposites: Approaching Magnetophoretically-Enhanced Photothermal Therapy // Nanomaterials. – 2021. – V.11, N 5 – P. 1113.