Специализации в рамках данной программы
-
Неорганическая химия
Специализация неорганическая химия связана с изучением строения, реакционной способности и свойств химических элементов и их соединений за исключением органических соединений.
Объектами исследований являются простые вещества, химические элементы и их соединения, включая координационные соединения с неорганическими, органическими и биолигандами и материалы на их основе. Теоретической основой неорганической химии является Периодический закон Д. И. Менделеева.
Методы неорганической химии включают синтез неорганических соединений различными способами, изучение их строения, химических превращений и свойств физическими и физико-химическими методами.
Области исследований:
- Фундаментальные закономерности получения объектов исследования неорганической химии и материалов на их основе.
- Дизайн и синтез новых неорганических соединений и особо чистых веществ с заданны-ми свойствами.
- Химическая связь и строение неорганических соединений.
- Реакционная способность неорганических соединений в различных агрегатных состоя-ниях и экстремальных условиях.
- Взаимосвязь между составом, строением и свойствами неорганических соединений. Неорганические наноструктурированные материалы.
- Определение надмолекулярного строения синтетических и природных неорганических соединений, включая координационные.
- Процессы комплексообразования и реакционная способность координационных соединений. Реакции координированных лигандов.
- Моделирование процессов, протекающих в окружающей среде, растениях и живых организмах, с участием объектов исследования неорганической химии.
-
Аналитическая химия
Специализация аналитическая химия связана с знаниями в области определения химического состава веществ и материалов, т. е. о методах и средствах химического анализа.
Область исследования:
- Теория методов аналитической химии.
- Методы химического анализа (химические, физико-химические, атомная и молекулярная спектроскопия, хроматография, рентгеновская спектроскопия, масс-спектрометрия, ядерно-физические методы и др).
- Аналитические приборы.
- Методическое обеспечение химического анализа.
- Математическое обеспечение химического анализа.
- Метрологическое обеспечение химического анализа.
- Теория и практика пробоотбора и пробоподготовки в аналитической химии.
- Методы маскирования, разделения и концентрирования.
- Анализ неорганических материалов и исходных продуктов для их получения.
- Анализ органических веществ и материалов.
- Анализ нефтехимической продукции.
- Анализ объектов окружающей среды.
- Анализ пищевых продуктов.
- Анализ природных веществ.
- Анализ лекарственных препаратов.
- Клинический анализ.
- Химический анализ в криминалистике.
- Аналитический контроль технологических процессов.
- Сертификация веществ и материалов по химическому составу.
-
Органическая химия
Специализация «Органическая химия» связана с освоением знаний о строении и превращениях соединений, в основе которых лежит углеродный скелет – прямые и разветвленные цепи, различные циклы и объемные (каркасные) структуры. Валентности углерода, остающиеся свободными в углеродном скелете, насыщаются водородом или другими атомами или группами, называемыми заместителями. Важнейшими для органической химии атомами-заместителями являются N, О, S, за которыми следуют галогены, бор, фосфор и далее с большим отрывом многие другие элементы Периодической таблицы. Научные направления связаны с установлением структуры и исследованием реакционной способности органических соединений; с направленным синтезом соединений с полезными свойствами или новыми структурами. Высокая практическая значимость органических соединений определила возникновение многих ее специальных разделов: химия красителей, лекарственных, взрывчатых и душистых веществ, средств защиты растений, топлив, новых конструкционных материалов и др.
Области исследований:
- Выделение и очистка новых соединений.
- Открытие новых реакций органических соединений и методов их исследования.
- Развитие рациональных путей синтеза сложных молекул.
- Развитие теории химического строения органических соединений.
- Создание новых методов установления структуры молекулы.
- Развитие систем описания индивидуальных веществ.
- Выявление закономерностей типа «структура-свойство».
- Моделирование структур и свойств биологически активных веществ.
- Поиск новых молекулярных систем с высокоспецифическими взаимодействиями между молекулами.
- Исследование стереохимических закономерностей химических реакции органических соединений.
-
Физическая химия
Специализация связана с освоением и приобретением знаний об общих законах, определяющих строение веществ, направление и скорость химических превращений при различных внешних условиях; о количественных взаимодействиях между химическим составом, структурой вещества и его свойствами. Глубокое освоение теоретических основ физической химии: учение о строении молекул вещества, химическая термодинамика и химическая кинетика.
Области исследований:
- Экспериментальное определение и расчет параметров строения молекул и пространственной структуры веществ.
- Экспериментальное определение термодинамических свойств веществ, расчет термодинамических функций простых и сложных систем, в том числе на основе методов статистической термодинамики, изучение термодинамики фазовых превращений и фазовых переходов.
- Определение термодинамических характеристик процессов на поверхности, установление закономерностей адсорбции на границе раздела фаз и формирования активных центров на таких поверхностях.
- Теория растворов, межмолекулярные и межчастичные взаимодействия.
- Изучение физико-химических свойств систем при воздействии внешних полей, а также в экстремальных условиях высоких температур и давлений.
- Неравновесные процессы, потоки массы, энергии и энтропии пространственных и временных структур в неравновесных системах.
- Макрокинетика, механизмы сложных химических процессов, физико-химическая гидродинамика, растворение и кристаллизация.
- Динамика элементарного акта при химических превращениях.
- Элементарные реакции с участием активных частиц.
- Связь реакционной способности реагентов с их строением и условиями осуществления химической реакции.
- Физико-химические основы процессов химической технологии.
-
Высокомолекулярные соединения
Специализация высокомолекулярные соединения связаны с освоением раздела химической науки, объектами исследования которой являются макромолекулы синтетического и природного происхождения, состоящие из повторяющихся мономерных звеньев или молекулярных группировок, соединенных химическими связями и содержащих в главной цепи атомы углерода, а также кислорода, азота и серы. На основе высокомолекулярных соединений (полимеров) разрабатываются многочисленные материалы, в том числе интеллектуальные структуры, с функциональными ингредиентами, что существенно расширяет области их применения.
Области исследований:
- Молекулярная физика полимерных цепей, их конфигурации и конформации, раз-меры и формы макромолекул, молекулярно-массовое распределение полимеров.
- Синтез олигомеров, в том числе специальных мономеров, связь их строения и реакционной способности. Катализ и механизмы реакций полимеризации, сополимеризации и поликонденсации с применением радикальных, ионных и ионно-координационных инициаторов, их кинетика и динамика . Разработка новых и усовершенствование существующих методов синтеза полимеров и полимерных форм.
- Основные признаки и физические свойства линейных, разветвленных, в том числе сверхразветвленных, и сетчатых полимеров, их конфигурация (на уровнях: звена, цепи, присоединения звеньев, присоединения блоков) и конформация. Учет влияния факторов, определяющих конформационные переходы. Роль межфазных границ. Надмолекулярная структура и структурная модификация полимеров.
- Химические превращения полимеров – внутримолекулярные и полимераналоговые, их следствия. Химическая и физическая деструкция полимеров и композитов на их основе, старение и стабилизация полимеров и композиционных материалов.
- Исследование молекулярной и надмолекулярной структуры биоорганических полимеров. Выявление специфических факторов, обуславливающих их самоорганизацию, и распространение найденных закономерностей на область синтетических полимеров.
- Решение теоретических задач, связанных с моделированием молекулярной и надмолекулярной структуры олигомеров, полимеров и сополимеров в растворах, расплавах и полимерных твердых тел в аморфном, полукристаллическом и кристаллическом состояниях. Разработка модельных представлений о смесях полимеров и полимеров с функциональными ингредиентами и их применение.
- Физические состояния и фазовые переходы в высокомолекулярных соединениях. Реология полимеров и композитов.
- Усовершенствование существующих и разработка новых методов изучения строения, физико-химических свойств полимеров в конденсированном состоянии и других свойств, связанных с условиями их эксплуатации.
- Целенаправленная разработка полимерных материалов с новыми функциями и интеллектуальных структур с их применением, обладающих характеристиками, определяющими области их использования в заинтересованных отраслях науки и техники.
- Решение технологических и экологических задач, связанных с первичной и вторичной переработкой полимерных материалов.