Актуальные задачи современной химии Данилов Денис Николаевич, к.

Актуальные задачи современной химии Данилов Денис Николаевич, к. х. н. , доцент кафедры химии

Современные проблемы химии Государственный стандарт ВПО для специальности 020100. 68 Химия (от 10. 03. 2000 г. , № 129 ЕН/маг), , программа подготовки 510511 Химия окружающей среды (квалификация магистр) ДНМ. 01. Синтез и использование веществ с новыми необычными свойствами, реакционная способность и катализ, химия явлений и процессов в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и энергетика, химия и окружающая среда 36 ч. лекций, 26 ч. семинаров, экзамен

Совет по химии УМО по классическому образованию 1. Синтез и исследование веществ с новыми необычными свойствами 2. Химия перспективных неорганических веществ и материалов 3. Химия окружающей среды 4. Химия и окружающая среда 5. Химия высоких энергий 6. Химическая энергетика 7. Катализ. 8. Промышленный катализ 9. Химия экстремальных воздействий 10. Химия явлений и процессов в экстремальных условиях 11. Химия жизненных процессов 12. Химия поверхности и наночастиц (решение от 17. 10. 2002 г).

Актуальные задачи современной химии Федеральный государственный стандарт ВПО по направлению подготовки 020100. 68 Химия (от 20. 05. 2010 г. , № 547), профиль «Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность» (квалификация магистр) М. 2. 1. В результате изучения базовой части цикла обучающийся должен иметь представление о наиболее актуальных проблемах современной теоретической и экспериментальной химии, понимать их значение для развития науки и производства 20 ч. лекций, 38 ч. семинаров, экзамен

Иерархия общих проблем химии (по Бучаченко) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Искусство химического синтеза Химическая структура и функция Управление химическими процессами Химическое материаловедение Химическая технология Химическая энергетика Химическая аналитика и диагностика Химия жизни Бучаченко А. Л. Химия на рубеже веков // Успехи химии, 1999. – Т. 68, № 2. – С. 99.

Искусство химического синтеза Химический синтез – ключевое направление химии, источник всех ее сокровищ. Это направление делает химию самой созидательной наукой. Химия поставляет материалы для всех отраслей науки и производства. Химический синтез – ремесло или искусство?

Химическая структура и функция Атомно-молекулярная архитектура и электронное строение вновь синтезированных соединений бесконечно разнообразны, настолько же разнообразны их физические и химические свойства, а следовательно и функции (применение). Установление связи между структурой вещества и его функциональным поведением – сложнейшая, но актуальная задача. Кристаллохимический дизайн неорганических соединений - направленный, высокоэффективный синтез веществ с заданными свойствами на основе знаний кристаллохимии, возможностей рентгеноструктурного анализа и ЯМР, активного использования квантовохимических расчетов. (Высокотемпературные сверхпроводники, диэлектрические и магнитные материалы и т. д. )

Управление химическими процессами Базируется на контроле за концентрациями веществ, параметрами процессов (Р, Т), использовании химических факторов воздействия (катализ, комплексообразование, сольватация, самоорганизация) и физических факторов (воздействие света, радиации, звука и ультразвука, механическое воздействие). Цель – управление скоростью химической реакции, равновесием, выходом целевого продукта Математическая обработка и планирование химического эксперимента

Химическое материаловедение Задача химического материаловедения – научить вещество работать как материал, определить его характеристики и границы применимости, создавать материалы с заданными свойствами Нанотехнологии - это исследования и технологические разработки на атомарном, молекулярном или макромолекулярном уровне в шкале размеров приблизительно от 1 до 100 нм, проводимые для приобретения фундаментальных знаний о природе явлений и свойствах материалов в наношкале и для создания и использования структур, приборов и систем, которые обладают новыми качествами благодаря своим маленьким размерам. (Государственная программа США «Национальная нанотехнологическая инициатива» )

Химическая технология Обеспечение проведений химических процессов в промышленных масштабах, разработка подробной технологии процесса с оптимальными материальными и энергетическими затратами, высоким выходом целевого продукта, надежным уровнем безопасности и экологической чистотой Способ включения химии в социум, источник денежных средств, источник готовой продукции, но и загрязнений и отходов

Химическая энергетика Разработка высокоэффективных способов производства и преобразования химической энергии в другие виды энергии, накапливание энергии в энергоемких веществах, материалах и системах (включая лазеры), преобразование солнечной энергии, создание химических источников тока

Химическая аналитика и диагностика Прогресс химического материаловедения и химической технологии невозможен без надежной химической аналитики и диагностики. Это бурно развивающееся направление, включая химическую сенсорику и химию запаха с огромным количеством реальных приложений – от систем технологического контроля сырья и готовой продукции до медицины и экологии Огромное количество лабораторного оборудования, его миниатюризация, автоматизация, превращение в «лабораторию-на-чипе»

Химия жизни Объединяет биохимию и химию природных веществ, фитохимию, науку о ферментах, медицинскую и фармацевтическую химию, генную инженерию, биотехнологию и. т. д. Это направление с четко выраженными ожиданиями, гигантским потенциалом, бесспорными перспективами и огромным будущим

Просвещение Изучение химии, как и других естественных наук, развивает в человеке способность критически мыслить, оценивать ситуацию, ориентироваться на рынке бытовых, промышленных, медицинских товаров Данилов Д. Н. , Кочергина Е. Н. , Семенов Ю. В. Образование в сфере нанотехнологий: опыт Вятского государственного гуманитарного университета // Российские нанотехнологии, 2012. – Т. 7, № 1 -2. – С. 14. Данилов Д. Н. , Жаворонков В. И. Научные исследования и образование в сфере нанотехнологий Вят. ГГУ // Нанотехнологии. Экология. Производство, 2012. - № 2. – С. 48.