Докторантура PhD
Название:
Наноматериалы и нанотехнологии в химии
Факультет:
Химии и химической технологии
Квалификация:
- Научно-педагогическое направление - доктор философии (PhD)
- Модель выпускника
-
Обязательные
дисциплины
-
Элективные
дисциплины
- Практики
применять принципы организации теоретических и экспериментальных исследований на основе достижений современной теории и практики в области нанотехнологии и наноматериалов;
2.разрабатывать комплексный процесс научных методов исследований нанотехнологии, получения наноматериалов, применения наноматериалов, в том числе в аддитивных технологиях;
3. выбирать эффективное современное оборудование, цифровые технологии, комбинировать методикидля исследования физико-химических процессов нанотехнологий;
4. критически анализировать и прогнозировать комплекс физико-химических свойств, устойчивость и безопасность нанообъектов и наноматериалов при их создании и применении;
5. разрабатывать нетрадиционные способы синтеза наноструктурных систем в режиме горения, расширяющие рамки существующих знаний;
6. обобщить результаты научно-исследовательских работ, научной и технической информации в области нанотехнологий и смежных дисциплин для научной, патентной и маркетинговой поддержки проводимых исследований, организовать самостоятельную подготовку публикаций в отечественных и зарубежных изданиях;
7.оптимизировать существующие технологические способы производства наноматериалов на основе оценки и корректировки опытно-конструкторских схем для успешной конкуренции на рынке идей и технологий;
8.синтезировать новые идеи различной сложности, реализация которых обеспечит экономическую эффективность, экологически и технически безопасное производство получаемой продукции.
9. содействовать технологическому, социальному культурному развитию в интересах формирования общества посредством участия в развитии нанотехнологий, производства наноматериалов и нанообектов.
10. вносить вклад в развитие нанотехнологии посредством оригинального исследования, некоторые аспекты которого отражены в национальных или международных реферированных публикациях
11. вести диалог в области нанонауки и нанотехнологий с равными по статусу, широким научно-техническим сообществом и обществом.
12. решать задачи, возникающие в ходе научно- педагогической деятельности, внедрять в процесс образования новые нестандартные, инновационные технологии.
-
Академическое письмо
- Количество кредитов: 2
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать у докторантов способность выражать свои подходы и заключения по результатам научных исследований, аргументы и гипотезы в стиле академического письма. Учебный курс формирует методологическую основу представления результатов научных исследований в открытой печати, периодических научных изданиях, на международных конференциях и коммуникации с учеными из других стран, а также в виде заявок для участия в конкурсе.
В результате освоения курса докторант будет способен:
- писать научные статьи для опубликования в международных научных журналах, индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science;
-критически анализировать научные работы, указывая их достоинства и недостатки;
-готовить диссертационную работу, четко представляя цель и задачи исследования, обсуждение результатов и формулирование заключений на основе анализа литературы в соответствующем разделе нанонауки;
- излагать содержание научной работы: диссертации, монографии, обзорной статьи в сжатом виде, сохраняя ее суть и структуру;
- писать, представлять и защищать научные проекты по актуальным проблемам наноматериалов и нанотехнологии.
-
Методы научных исследований
- Количество кредитов: 3
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать у докторантов креативную способность обоснованно выбирать и применять современные и иновационные теоретические и экспериментальные методы исследований, обеспечивающие проведение фундаментальных и прикладных научных исследований на высоком уровне и позволяющие получать результаты, соответствующие международным требованиям. Учебный курс представляет собой научно-методологическую базу, освоение которой позволит проводить докторантам научные исследования на высоком международном уровне, стимулирует их на активное участие в научно-инновационной деятельности и коммерциализации научных результатов. В результате освоения курса докторант будет способен:
- самостоятельно ставить и решать научные задачи по проведению научных исследований высокого уровня в области наноматериалов и нанотехнологии;
- критически анализировать научные публикации и результаты, определять их научный уровень, выявлять возможность их учета и использования в своих исследованиях;
- разрабатывать и осуществлять реализацию методики эксперимента, позволяющего получить наиболее достоверные научные результаты в области наноматериалов и нанотехнологии;
- интерпретировать и обобщать данные, полученные современными физическими и физико-химическими методами;
- определять, обосновывать и интерпретировать приоритетные направления развития в области наноматериалов и нанотехнологии; планировать проведение научных исследований в данных направлениях в виде проектов и заявок на грантовое финансирование из различных международных и республиканских фондов;
- интерпретировать, обобщать и представлять результаты собственных научных исследований виде научных статей для публикации в высокорейтинговых международных изданиях, докладов на высоко значимых международных конференциях
-
Написание и защита докторской диссертации
- Количество кредитов: 12
- Тип контроля: Докторская диссертация
- Описание: Цель написания и защита докторской диссертации: оформления и защита докторской диссертации является формирование у докторантов способности раскрыть содержание научно-исследовательской работы для защиты диссертации.
В ходе изучения курса сформировать у докторанта способности:
1. обосновать содержание новых научно-обоснованных теоретических и экспериментальных результатов, позволяющих решать теоретическую или прикладную задачу или являющихся крупным достижением в развитии конкретных научных направлений;
2. объяснить оценку полноты решений поставленных задач согласно специфике профессиональной сферы деятельности;
3. могут анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать перспективы реализации этих вариантов;
4. применять навыки написания научных текстов и представления их в виде научных публикаций и презентаций.
5. планировать и структурировать научный поиск, четко выделять исследовательскую проблему, разрабатывать план/программу и методы ее изучения, оформлять в соответствии с требованиями ГОСО научно-квалификационную работу в виде диссертации на соискание ученой степени доктора философии (PhD) по образовательной программе «8D07502 -Стандартизация и сертификация (по отраслям)».
При изучении написания и защита докторской диссертации докторанты будут изучать следующие аспекты: Оформление документов для представления диссертации к защите. Информационная карта диссертации и регистрационно-учетная карточка (в формате Visio 2003). Выписка из протокола заседания учреждения, в котором проходила предварительная защита диссертации. Сопроводительное письмо в ВАК. Экспертное заключение о возможности опубликования автореферата. Экспертное заключение о возможности опубликования диссертации. Протокол заседания счетной комиссии. Бюллетень для голосования. Стенограмма заседания диссертационного совета. Список научных трудов. Отзыв официального оппонента. Отзыв ведущей организации. Отзыв научного руководителя.
-
Физико-химические основы нанотехнологии
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность получать наноматериалы для производства.
Дисциплина направлена на формирование навыков, необходимых для анализа технологических методов синтеза наноматериалов и выявления свойств наноматериалов; изучение основных типов, классов и групп наноматериалов; физико-химических методов получения наноматериалов; методов исследования наноразмерных объектов, их составов и свойств; а также поиска приоритетных направлений в нанотехнологии.
Приведены данные за 2021-2024 гг.
-
Применение наноматериалов в аддитивных технологиях
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины продемонстрировать способность аргументировать роль аддитивных технологий для развития нанонауки и нанопроизводства.
В ходе изучения курса сформировать у студентов способности:
1. объяснить классификации материалов по составу, свойствам, назначению; факторы, определяющие свойства материалов;
2.системно интерпретировать перспективные направления по созданию новых конструкционных материалов;
3. раскрыть особенности строения наноструктур, физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях внешних воздействий и эксплуатации;
4. выбирать наноструктуры и методы их производства для реализации нанообъектов с заданными свойствами;
5. оценить изменения механических свойств материалов методами внешних воздействий: пластической деформацией, термической обработкой.
При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: Основные понятия и направления объемной печати. Современные достижения: FDM (Fused deposition modeling) –послойное формирование из расплавленной пластиковой нити. MJM (Multi Jet Modeling) многоструйное 3D- моделирование с использованием фотополимеров и воска. Применение аддитивных технологий в строительстве, медицине, машиностроении.
-
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез наноструктурированных материалов
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность оценить роль и преимущества нетрадиционной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в современном материаловедении.
В ходе изучения курса сформировать у студентов способности:
- продемонстрировать знания по физико-химическим основам самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) наноструктурированных материалов;
- классифицировать СВС-технологии и рекомендовать для синтеза наноструктурированных материалов;
- оценить характеристики различных видов природных и сырьевых материалов для производства наноструктурированных материалов;
- понимать и аргументировать закономерности и механизмы горения в СВС – системах при получении наноматериалов
- применять современные экспериментальные методы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза наноструктурированных материалов.
-
Современные методы получения наноматериалов
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать понимание теоретических и практических аспектов синтеза наноматериалов, механизма роста и образования наночастиц.
В ходе изучения курса сформировать у студентов способности:
1.анализировать широкий спектр информации, касательно классических и современных методов получения наноматериалов;
2.системно понимать особенности получения различных наноматериалов, а также влияния физико-химических параметров на структуру и свойства конечного продукта;
3.разрабатывать и реализовывать сложные и комплексные процессы и линии по получению и синтезу объемных и двумерных наноматериалов;
4.комбинировать различные методы получения с целью получать наноматериалы с заданными характеристиками;
5. решать широкий круг проблем, связанных с материаловедением и созданием композиционных наноматериалов на их основе.
При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: современные методы получения наноматериалов: химическое (CVD), физическое осаждение (PVD) из газовой фазы, золь-гель технология, механизмы роста наночастиц и образования наноматериалов. Связь физико-химических параметров синтеза со структурой и свойствами конечного нанопродукта.
-
Физико-химические основы получения углеродных наноматериалов
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность анализировать и объяснить связь между физико-химической природой и специальными свойствами наноматериалов при получении углеродных наноматериалов.
В ходе изучения курса сформировать у студентов способности:
1.применять знания по физико-химическим основам получения углеродных наноматериалов;
2.классифицировать методы получения новых углеродсодержащих материалов с наноразмерными структурными составляющими;
3.оценить характеристики различных видов растительного сырья для карбонизации и производства углеродных наноматериалов;
4.понимать и аргументировать закономерности и механизмы образования углеродной фазы в процессе каталитического крекинга углеводородов;
5. применять полученные знания для решения конркретной научно-исследовательской задачи.
При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: синтез углеродных нанотрубок, фуллеренов, графенов, механизмы образования углеродной нанофазы в процессах каталитического крекинга углеводородов, технологического горения в пламенах, карбонизации растительного сырья и зауглероживании минерального сырья.
-
Физико-химические свойства углеродсодержащих наноматериалов
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать способность оценить физико-химические свойства наноматериалов при переходе от микро- к наносостоянию углеродсодержащих наноматериалов.
В ходе изучения курса сформировать у студентов способности:
1.исследовать свойства наноматериалов физико-химическими методами исследованиями;
2.проиллюстрировать взаимосвязь физико-химических свойств наноматериалов с их строением и составом;
3.организовать исследование основных физических и химческих свойств наноматериалов;
4.описать сущность теоретических основ модификации материалов для улучшения физико-химических свойств наноматериалов;
5. применять полученные знания для решения конкретной научно-исследовательской задачи.
При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: Особенности состояния наноструктур. Физико-химические характеристики: магнитные, оптические, механические термические свойства наночастиц и наноматериалов. Электронное строение и электропроводность наночастиц. Адсорбция в мезопористых системах.
-
Наноматериалы и нанотехнология в 3D принтинге
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины способность оценить применение современных цифровых технологий, таких как 3D-принтинг в нанотехнологии.
В ходе изучения курса сформировать у студентов способности:
1.Демонстрировать знания и умения принципов аддитивных технологий для производства цельного продукта с помощью 3D-принтера;
2.Прогнозировать жизненный цикл нанотехнологических материалов с помощью цифровых моделей;
3. изобретать наноструктуры и методы их производства для реализации нанообъектов с заданными свойствами;
4. раскрыть особенности строения наноструктур, физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях внешних воздействий и при эксплуатации;
5. оценить изменения механических свойств материалов методами внешних воздействий: пластической деформацией, термической обработкой.
При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: моделирование свойств c прогнозированием жизненного цикла нанотехнологических материалов с помощью цифровых моделей. Послойное построениее изделий из полимеров, металлов, а также различных композитов и их применение в машиностроении, в строительстве. 3D-биопринтинг, применение в медицине.
Приведены данные за 2021-2024 гг.
-
Педагогическая
- Тип контроля: Защита практики
- Описание: Цель дисциплины: формирование способности осуществлять педагогическую деятельность в вузах, проектировать образовательный процесс и проводить отдельные виды учебных занятий с использованием инновационных образовательных технологий.
-
Исследовательская
- Тип контроля: Защита практики
- Описание: Цель практики: приобретение опыта в исследовании актуальной научной проблемы, расширение профессиональных знаний, полученных в процессе обучения, и формирование практических навыков ведения самостоятельной научной работы. Практика направлена на развитие навыков исследования, анализа и применения экономических знаний.
Приведены данные за 2021-2024 гг.
