Встановлено закономірності між змінами спектральних ЯМР характеристик адсорбованих молекул (хімічний зсуву, температурної залежності інтенсивності сигналу незамерзаючої води) та будови поверхні твердих адсорбентів, а також вивчено процеси гідратації біополімерів у розчині або в іммобілізованому стані. Розроблено новий метод визначення характеристик шарів зв'язаної води в суспензіях адсорбентів та біомакромолекул. Систематично досліджено будову гідратних оболонок дисперсних частинок у водному середовищі у разі хімічного варіювання поверхні твердої фази, її морфології та наявності на поверхні домішок модифікаторів. Встановлено кореляцію між хімічним зсувом протонів адсорбованої води та структурою її граничних шарів, а також між поверхневою енергією у водному середовищі та будовою поверхні. Для гібридних вуглецево-мінеральних матеріалів визначено зв'язок між будовою адсорбційних комплексів різних молекул та зміною хімічних зсувів в їх конденсованій фазі або в адсорбованому стані. Для ряду біополімерів визначено параметри гідратних оболонок молекул і вплив на них органічних молекул і частинок дисперсного кремнезему. Розроблено спосіб керування поверхневою енергією непоруватих адсорбентів у водному середовищі за допомогою адсорбційного модифікування полімерами або четвертинними амонієвими сполуками.