Аннотации курсов

             Базовые курсы

  • Химия твердого тела

Лекции: профессор, д.х.н. Болдырева Е.В.; семинары: доцент, к.х.н. Матвиенко А.А., доцент, к.х.н. Дребущак Т.Н., к.х.н. Чижик С.А., к.х.н. Матейшина Ю.Г., к.х.н. Миньков В.С.

Общее представление о синтезе и описании твердых тел, о термодинамике и кинетике твердофазных реакций. Симметрия кристаллических структур, основные понятия кристаллографии и кристаллохимии, основные структурные типы, представление об экспериментальных методах изучения кристаллических структур, прежде всего это дифракция рентгеновских лучей, нейтронов, электронов. Электронная структура твердых тел. Отдельная часть курса посвящена связи между физическими свойствами и структурой твердых тел, особый акцент делается на анизотропии кристаллических структур. Дефекты в твердых телах, влияние дефектов на физические свойства и реакционную способность. Основные понятия и вопросы кинетики твердофазных реакций и методы контроля реакционной способности твердых тел.

Презентации лекций и экзаменационные вопросы

  • Общая химическая технология

Академик РАН, профессор Болдырев В.В.

Отдельные лекции читают приглашенные специалисты.

Основные критерии описания технологических процессов (выход, селективность, интенсивность, производителтьность и т. д.) Общие представления о современных промышленных технологиях, а также о технологиях будущего. Промышленно важные химические (производство серной и азотной кислот, минеральных удобрений, метилового спирта, крекинг нефтепродуктов) и металлургические (пиро-, гидро-, электрометаллургические) процессы. Особый аспект делается на экономически и экологически прогрессивных технологиях. Химические методы производства энергии и технологии ядерного топлива.

Презентации лекций и экзаменационные вопросы

  • Супрамолекулярная химия

Профессор, д.х.н. Болдырева Е.В., ассистент, к.х.н. Хлесткин В.К.

Основные понятия и термины супрамолекулярной химии, история становления ее как самостоятельной междисциплинарной науки. Проблемы, связанные со взаимодействием между совокупностями атомов и их окружением, влиянием окружения на свойства и реакционную способность веществ. Проблемы синтеза и описания супермолекул, различные типы супрамолекулярных ансамблей (жидкие и твердые кристаллы, пленки, мицеллы, искусственные мембраны). Роль нековалентных взаимодействий в химии и биологии. Особый акцент делается на применении понятий молекулярного распознавания и самоорганизации в crystal engeneering, дизайне и синтезе материалов и лекарств.

Презентации лекций и вопросы к зачету

              Спецкурсы

  • Кинетика гетерогенных реакций

Академик РАН, профессор Ляхов Н.З.

Кинетика твердофазных реакций является особой частью гетерогенной кинетики. Методы описания кинетики топохимических реакций, основанные на геометрических подходах и на представлении о независимости процессов зарождения и роста зародышей новой фазы продукта реакции. Границы применимости известных кинетических моделей. Особое внимание уделено проблеме корректного выбора модели и однозначности определения скоростей реакций. Отдельная глава посвящена анализу зависимости скорости реакции от давления и температуры и связанных с этим ошибок в определении энергии активации обратимых реакций. На этом базисе строится физическая модель реакционной зоны и обсуждаются подходы к концентрационному описанию движения реакционной зоны, основанные на нелинейных диффузионно-кинетических уравнениях. Вторая часть курса ориентирована на твердофазные реакции, контролируемые диффузией. В заключительной части курса рассматриваются кинетические подходы к анализу кинетики твердофазных реакций, протекающих в условиях импульсной активации (механохимической, радиационно-термической). Показаны источники методической погрешности, связанные со специфическими условиями эксперимента, которые необходимо учитывать при корректном кинетическом описании.

  • Физические методы исследования твердых тел

Профессор, д.х.н. Уваров Н.Ф.

Методы определения механических свойств, барические и оптические методы, микроскопия. Дифракционные методы, рентгеновская и электронная (молекулярная) спектроскопия. Электрофизические методы, проводимость, диэлектрическая спектроскопия. ИК- и КР-спектроскопия, особенности применения для изучения твердых веществ. Термический анализ, ТГ, ДТА, ДТГ, калориметрия. Резонансные методы, ЯМР для твердых веществ, ЭПР, ЯГР, двойной резонанс. Оптическая спектроскопия, люминесценция, в том числе в условиях высоких давлений.

  • Введение в физические свойства твердых тел

Доцент, к.х.н. Матвиенко А.А., д.ф.-м.н. Просанов И.Ю.

Понятие физического свойства, способы представления физических величин. Свойства, существующие для индивидуальных молекул. Свойства, существующие для ансамблей молекул. Свойства, существующие для кристаллов. Связь симметрии физического свойства и симметрии кристаллической структуры. Свойства, характеризующие изменения в кристалле при изменении температуры, давления, воздействии света, электрического и магнитного полей. Механические свойства твердых тел. Пластические свойства, прочность твердых тел. Влияние симметрии кристалла на анизотропию упругих свойств. Влияние на свойства кристаллов идеальной структуры и наличия дефектов. Свойства поликристаллических образцов. Свойства наносистем. Различия понятий “кристалл” и “материал”. Методы прогнозирования свойств. Дизайн новых материалов.

  • Методы кристаллоструктурных исследований

Профессор, д.х.н. Болдырева Е.В., к.х.н. Захаров Б.А., к.х.н. Кардаш Т.Ю.

Способы представления и описания кристаллических структур. Использование Международных таблиц по кристаллографии для “расшифровки” структурной информации, содержащейся в публикациях и в базах структурных данных. Разные форматы представления структурной информации. Использование компьютерных программ для визуализации и анализа известных кристаллических структур. Практическое знакомство с работой специализированных программ. Знакомство с описанием кристаллических и некристаллических структур на основе метода Вороного-Делоне. Анализ распределения свободного пространства в структуре. Практические занятия по работе с Кембриджским банком структурных данных. Сравнительный анализ частоты встречаемости кристаллических структур, относящихся к различным пространственным группам симметрии. Анализ распределения структур по структурным классам. Интерпретация полученных результатов. Анализ геометрических параметров выделенного фрагмента. Методика анализа специфических контактов и нековалентных взаимодействий в структурах. Поиск водородных связей различных типов, контактов галоген-галоген, контактов халькоген-халькоген, контактов металл-металл и др. Статистический анализ геометрических параметров, характеризующих данные вид контактов и взаимодействий. Анализ роли определенных межмолекулярных контактов в формировании кристаллических структур.

Вводная лекция по курсу «Методы кристаллоструктурных исследований»

  • Введение в хемометрику

Доцент, к.х.н. Дребущак Т.Н.

Рассматриваются вопросы, связанные с использованием хемометрических про-цедур при анализе экспериментальных данных в различных областях химии. Дается краткий теоретический материал по основам хемометрики, обзорно рассматриваются многомерные методы анализа (факторный, дискриминантный, кластерный). Хемометрика находится на стыке химии и математики, она использует математические, статистические и другие методы для конструирования оптимальных измерительных процедур и для извлечения достоверной химической информации из экспериментальных данных. Основной упор сделан на рассмотрении базовых методов анализа экспериментальных данных и на отработке навыков их практического применения.

Учебное пособие по Хемометрике

  • Термический анализ

Доцент, к.х.н. Дребущак В.А.

Спецкурс включает в себя теоретический материал и задания, выполняемые с использованием современного термоаналитического комплекса фирмы “NETZSCH”, включающего термомеханический анализатор ТМА202, дифференциальный сканирующий калориметр ДСК-204 и термовесы ТГ-207, и программного обеспечения для работы с этими приборами и обработки термоаналитических результатов. Основной целью освоения курса является получение студентами знаний об областях применения термического анализа (качественный и количественный анализ материалов, исследование термостимулированных процессов в твёрдом теле и химических реакций), овладение некоторыми практическими навыками при планировании термоаналитического эксперимента и обработке экспериментальных данных. Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса: изучение теории теплоёмкости и термического расширения твёрдых тел; современные представления о кинетике реакций разложения и дегидратации; знакомство с принципами работы термоаналитических приборов, с реализацией этих принципов в конкретных приборах фирмы; обучение навыкам обработки и интерпретации результатов термоаналитических измерений.

Учебное пособие по Термическому анализу

  • Химия поверхности

к.х.н. Нартова А.В.

Даются основы термодинамики и кристаллографии поверхности твердых тел и наноразмерных объектов, а также рассматриваются процессы, протекающие на поверхности, как-то: адсорбция, гетерогенные реакции, катализ и т.д. Знакомство с современными методами исследования поверхности, такими как: сканирующая зондовая микроскопия, электронная микроскопия, in situ электронная спектроскопия и т.д.

  • Физико-химическая механика и механохимия

Доцент, к.х.н. Политов А.А.

Даются основы физико-химической механики, модели упругого, вязкого и пластичного твердого тела, измельчение твердых тел, механохимические реакции, механическая активация, механохимическая модификация. Рассматриваются коллоидные системы и нанохимия, физические процессы при механической обработке твердых тел, механохимические реакции в неорганических системах, механохимические реакции полимеров, твердое + газ, твердое + жидкость, твердое + твердое, влияние дефектов на протекание твердофазных реакций, экспериментальные методы в механохимии твердых веществ, мельницы, активаторы и другие устройства, предназначенные для механической обработки твердых тел, суспензий, паст, эмульсий.

  • Использование синхротронного излучения в дифракционных исследованиях

к.х.н. Анчаров А.И.

Применением синхротронного излучения для проведения структурных исследований, необходимых при проведении исследований в области химии твердого тела, материаловедения и смежных с ними дисциплин. История открытия синхротронного излучения, основные свойства и источники его получения. Знакомство с различными системами детектирования синхротронного излучения: ионизационными камерами, сцинтиляционными, полупроводниковыми, одно- и двух-координатными детекторами. Методы и методики рентгеноструктурного анализа, применяемые в исследованиях с использованием синхротронного излучения, к ним относятся дифрактометрия высокого разрешения , аномальное и диффузное рассеяние, дифрактометрия с высоким временным разрешением, энергодисперсионная дифрактометрия. Примеры использования данных методик для проведения исследований в области химии твердого тела. Часть лекционно-пратических занятий проводится на базе Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения на излучении из накопителя ВЭПП-3.

  • Колебательная спектроскопия твердых тел

Доцент, д.х.н. Колесов Б.А.

Применение ИК и КР-спектроскопии в исследовании твердых тел. Рассматриваются теоретические основы колебательной спектроскопии и основные виды спектроскопической техники. Приводится описание физических явлений, приводящих к возникновению ИК-поглощения и комбинационного рассеяния света, классической теории неупругого рассеяния света на колебаниях молекул и кристаллов, квантовой теории рассеяния света. Рассматриваются колебания двухатомных молекул, колебания многоатомных молекул и колебания кристаллов, симметрия колебаний. Анализ колебаний молекул и кристаллов по симметрии. Правила отбора в колебательных спектрах. Техника спектроскопии КР. Частота и интенсивность линий в колебательных спектрах. Характеристические частоты. Статическое и динамическое расщепление частот колебаний. Поляризация и ширина линий в спектрах КР. Рассеяние света в стеклах и наночастицах. Дисперсионные ветви в нарушенных кристаллах. Водородная связь на примере молекул Н2О в кристаллах. Типы водородной связи.

  • Получение лекарственных форм на основе твердых веществ и их исследование

+ Электронно-лекционный курс «Современные методы анализа и инновационные технологии фармацевтического производства»

Курс иллюстрирует важность применения фундаментальных знаний в области физической химии для разработки технологий направленного синтеза функциональных материалов – нанокристаллитов в аморфной матрице, нанопорошков и композитов с заданными свойствами, а также для развития методов взаимодополняющей комплексной высокоразрешающей диагностики.

УЧЕБНЫЙ КУРС

ЭЛЕКТРОННО-ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС

Получение новых форм лекарственных веществ – ПОПУЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ БУКЛЕТ С КОММЕНТАРИЯМИ

Leave a Reply