Магистратура
Шифр:
7M07121
Название:
Наноматериалы и нанотехнологии в химии
Факультет:
Химии и химической технологии
Квалификация:
- Научно-педагогическое направление - магистр технических наук
- Модель выпускника
- Обязательные дисциплины
- Элективные дисциплины
- Практики
1. продемонстрировать глубокие знания о современном состоянии и тенденциях развития нанотехнологии, а также знания в междисциплинарных областях профессиональной деятельности;
2. решать технологические проблемы в новых и незнакомых контекстах методами исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ и наноматериалов;
3. обосновывать выбор и применимость существующих методов синтеза для получения наноматериалов с учетом физико-химических, кинетических и термодинамических параметров;
4. сопоставлять современные методы синтеза, применяемые в нанотехнологиях, с учётом экономических и экологических аспектов для достижения практических целей;
5. применять принципы организации и управления теоретических и экспериментальных исследований на основе достижений современной теории и практики в области нанотехнологии и наноматериалов;
6. использовать современные технологии управления свойствами материалов, направленным изменением их структуры для решения задач создания новых пилотных установок, устройств и аппаратов в нанотехнологической индустрии;
7. выбирать современные информационно- коммуникационные технологии, глобальные информационные ресурсы в научно- исследовательской и расчетно-аналитической деятельности в нанотехнологической области;
8. интегрировать научно-профессиональные знания в практику образовательного процесса высшей школе в области нанотехнологии;
9. разрабатывать современные технологические процессы производства различных наноматериалов, обработки материалов и изделий из них, систем управления технологическими процессами;
10. оформлять проектную и рабочую техническую документацию в области нанотехнологии в соответствии с нормативными документами;
11. планировать и осуществлять комплексные научные исследования в области синтеза новых углеродсодержащих материалов с наноразмерными структурными составляющими;
12. быть способным к рефлексии, объективной оценке своих достижений в области нанотехнологии, осознанию необходимости формированию новых компетенций.
2. решать технологические проблемы в новых и незнакомых контекстах методами исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ и наноматериалов;
3. обосновывать выбор и применимость существующих методов синтеза для получения наноматериалов с учетом физико-химических, кинетических и термодинамических параметров;
4. сопоставлять современные методы синтеза, применяемые в нанотехнологиях, с учётом экономических и экологических аспектов для достижения практических целей;
5. применять принципы организации и управления теоретических и экспериментальных исследований на основе достижений современной теории и практики в области нанотехнологии и наноматериалов;
6. использовать современные технологии управления свойствами материалов, направленным изменением их структуры для решения задач создания новых пилотных установок, устройств и аппаратов в нанотехнологической индустрии;
7. выбирать современные информационно- коммуникационные технологии, глобальные информационные ресурсы в научно- исследовательской и расчетно-аналитической деятельности в нанотехнологической области;
8. интегрировать научно-профессиональные знания в практику образовательного процесса высшей школе в области нанотехнологии;
9. разрабатывать современные технологические процессы производства различных наноматериалов, обработки материалов и изделий из них, систем управления технологическими процессами;
10. оформлять проектную и рабочую техническую документацию в области нанотехнологии в соответствии с нормативными документами;
11. планировать и осуществлять комплексные научные исследования в области синтеза новых углеродсодержащих материалов с наноразмерными структурными составляющими;
12. быть способным к рефлексии, объективной оценке своих достижений в области нанотехнологии, осознанию необходимости формированию новых компетенций.
-
Cтроение и химические свойства наночастиц
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность прогнозировать свойства и оценить структурные и химические особенности наночастиц. Дисциплина направлена на развитие навыков отличать особенности наночастиц в зависимости от их строения. Рассматриваются вопросы: методы получения наночастиц; особенности влияния условий синтеза на структуру и морфологию наночастиц; классифицировать основные виды углеродных и неуглеродных наноматериалов, их размеры и свойства. Выявить новые возможные применения наноматериалов с подробным изучением их химических свойств.
-
История и методология науки
- Количество кредитов: 2
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины формирование у магистрантов углубленного представления о современной философии науки, и об исторических этапах познания природы, становлении научной рациональности, ее критериях и моделях объяснения явлений. В курсе рассматривается основные этапы истории науки, эволюция методов научного познания, дается представление о современной междисциплинарной методологии науки, принципах построения и анализа аргументации, культуре продуктивного мышления.
-
Моделирование нанообъектов
- Количество кредитов: 4
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины формирование у магистрантов углубленного представления о математических методах, используемых при современном компьютерном моделировании процессов и явлений в различных областях науки. В курсе рассматриваются общие сведения об информационных технологиях, моделировании, вычислительном эксперименте, математических моделях и методах, а также изучаются вопросы применения методов математического моделирования для исследования структуры и физических свойств наноразмерных материалов.
-
Свойства углеродных наноматериалов
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность выявлять взаимосвязь между свойствами и структурой наноматериалов. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов навыков в области исследования структур, свойств углеродных наноматериалов. Рассматриваются вопросы: свойства графитовой плоскости, гибридизация атомных орбиталей и многообразие аллотропных модификаций и химических соединений углерода. Прогнозирование свойств углеродных наноматериалов в зависимости от способа получения. Материалы и композиты на основе углеродных наноматериалов.
-
Углеродные нанотрубки, графены, фуллерены и гидрофобная сажа
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность анализировать морфологическое разнообразие углерода в зависимости от его структуры. Дисциплина направлена на развитие навыков по синтезу углеродных нанотрубок, графенов, фуллеренов и гидрофобной сажи. Рассматриваются вопросы: строение, номенклатура, синтез, модифицирование, механизм роста, морфологические особенности и свойства углеродных наноматериалов (углеродные нанотрубки, графены, фуллерены и гидрофобная сажа) и их практическое применение.
-
Химия наноматериалов
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность понимать и анализировать химические особенности наноструктур и наноматериалов. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов представлений по созданию основных типов нанообъектов и наносистем. Рассматриваются вопросы: функционализации наноматериалов; адсорбция и хемосорбция газов и паров; классификация объектов нанохимии, а также основные типы нанообъектов и наносистем на их основе.
-
Организация и планирование научных исследований (англ.)
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины - сформировать навыки, необходимые для планирования и проведения качественных и конкурентоспособных научных исследований. Курс формирует теоретико-методологическую основу процесса научных исследований. Дисциплина направлена на изучение основ научного метода, правил подготовки и рецензирования научных публикаций и проектов. Особое внимание будет уделено планированию экспериментов, представлению и коммерциализации результатов исследований, подготовке и подаче научных проектов.
-
Иностранный язык (профессиональный)
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать практические навыки в различных видах речевой деятельности на иностранном языке. Учебный курс формирует способность воспринимать, понимать и переводить информацию в современном глобальном пространстве, участвовать в научных мероприятиях для апробации собственных исследований. Дисциплина направлена на совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования.
-
История и философия науки
- Количество кредитов: 3
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать целостное системное представление о философии как особой форме познания мира, об основных ее разделах, проблемах и методах их изучения в контексте будущей профессиональной деятельности. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу научно-исследовательской работы.
-
Педагогика высшей школы
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать способность к педагогической деятельности в вузах и колледжах на основе знаний дидактики высшей школы, теории воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Учебный курс направлен на изучение тенденций развития образования и Болонского процесса. Курс поможет овладеть преподавательским и кураторским мастерством, различными стратегиями и методами обучения и воспитания.
-
Психология управления
- Количество кредитов: 3
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель курса обеспечение научной подготовки высококвалифицированных специалистов на основе изучения фундаментальных понятий психологии управления, создание предпосылок для теоретического понимания и практического применения важнейших аспектов сферы управления в процессе профессионального становления. Дисциплина направлена на формирование социально-психологической компетенции по объективной оценке психологических теорий управления и лидерства, динамики группового развития и командообразования, особенностей психологии масс и толпы, психологических теорий коммуникации и стратегии разрешения конфликта, необходимых для своей профессиональной деятельности в рамках управленческих взаимоотношений
-
Фундаментальные основы нанотехнологий
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность анализировать принципы, физико-химические и квантовые эффекты, лежащие в основе нанотехнологии. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов представлений по основам нанотехнологии, основными классами и особенностями наноматериалов. В курсе рассматриваются: исторические этапы развития нанотехнологий, основные понятия и определения, критерии определения наноматериалов. Классификация наноматериалов. Нанотрубки и нанонити. Процессы самоорганизации и самосборки.
-
Cовременные методы получения наноматериалов и наноструктур
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность к синтезу наноматериалов и наноструктур с заданными характеристиками. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов представлений и навыков по получению наноматериалов и наноструктур. В курсе рассматриваются: общая характеристика объектов нанотехнологий; физико-химические основы получения наноматериалов; технологические процессы по созданию наноматериалов, термодинамические закономерности синтеза наноструктур.
-
Компьютерное моделирование процессов получения наноматериалов и наноструктур в плазмохимических реакторах
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность моделировать получение наноматериалов и наноструктур в плазмохимических реакторах. Дисциплина направлена на развитие умений моделирования процессов получения наноматериалов в плазмохимических реакторах. Рассматриваются вопросы: основные конструкционные узлы плазмохимических реакторов; методы мониторинга работы плазмохимических реакторов: возможности составления технологических линий с применением плазмохимических реакторов для синтеза наноматериалов и наноструктур; основные механизмы сборки нанообъектов в плазмохимических реакторах.
-
Компьютерное моделирование синтеза наноматериалов в плазме
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность оценивать решения задач по математическому и компьютерному моделированию синтеза наноматериалов в неравновесной плазме. Дисциплина направлена на развитие навыков с помощью компьютерного моделирования. Рассматриваются вопросы: математические модели, касательно сборки наноструктур; известные компьютерные программы для моделирования процессов сборки различных наноструктур; кинетические аспекты плазмохимического синтеза; квантово-химические методы вычисления.
-
Синтез фуллеренов в пламенах
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность разрабатывать способ синтеза приводящий к образованию твердой фазы в пламенах углеводородов. Дисциплина направлена на развитие у магистрантов навыков и умений выбора оптимальных условий синтеза фуллеренов. Рассматриваются: методы синтеза фуллеренов; методы управления процессами формирования фуллереновых структур путем влияния внешнего локального воздействия на процессы синтеза в пламени.
-
Современные экспериментальные методы исследования наноматериалов и наноструктур
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность применять методы исследования наноматериалов для оценки их наноструктуры. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов навыков и умений выбора методов анализа химического состава, морфологии нанообъектов и материалов. В курсе рассматриваются: классификация и применение методов; основы техники и теории; программное обеспечение средств диагностики наноматериалов; методология экспериментальных исследований.
-
Углеродные наноструктурированные материалы на основе растительного сырья
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность анализировать проблемы развития нанотехнологий, связанных с получением новых материалов на основе растительного сырья. Дисциплина направлена на развитие у магистрантов навыков в области получения наноструктурированных материалов на основе растительного сырья. В курсе рассматриваются: синтез, морфологические особенности и свойства углеродных наноматериалов на основе растительного сырья; виды нанопористых материалов, методы подготовки мембран, сорбентов и катализаторов.
-
Физико-химические основы получения углеродных нанотрубок в пламенах
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность понимать и аргументировать физико-химические процессы, приводящие к образованию наноуглеродных материалов в пламенах. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов навыков в области синтеза углеродных нанотрубок в пламенах углеводородов. В курсе рассматриваются: свойства нанотрубок, полученных в пламенах; физико-химические методы отделения и очистки углеродных нанотрубок; механизмы роста углеродных нанотрубок.
-
Синтез композиционных материалов методом электроспиннинга
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность организовать, оценить синтез композиционных материалов методом электроспининга. Дисциплина направлена на развитие навыков у магистрантов синтеза композиционных материалов методом электроспининга. Рассматриваются: основные стадии, определяющие процесс электроспиннинга; методы синтеза волокнистых форм наноматериалов; оптимизация технологических параметров и характеристик волокон от основных технологических параметров при электроформовании из раствора полимера с различным сроком хранения; способы производства непрерывных наноразмерных волокон.
-
Современное состояние и перспективы развития нанохимии
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность оценить современное состояние нанохимии и анализировать перспективы ее развития. Дисциплина направлена на формирование у магистрантов представлений в области тенденций развития нанохимии. В курсе рассматриваются: современные тенденции развития нанохимии; передовые методы синтеза и анализ наноматериалов; последние достижения в области углеродных наноматериалов и их место в нанохимии.
-
Углеродсодержащие металлоорганические каркасы в нанотехнологии
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность планировать и организовывать процесс получения углеродсодержащих металлоорганических каркасов. Дисциплина направлена на развитие профессиональных навыков получения металлорганических каркасов и практических аспектов их применения. Рассмотрены: классификации металлорганических каркасов (MOF); универсальные стратегии синтеза металлорганических каркасов; методы синтеза металлорганических каркасов (MOF); применение металлорганических каркасов.
-
Синтез композиционных материалов методом 3D принтинга
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Целью дисциплины является формирования у магистрантов знаний о возможностях 3D принтинга, о программных обеспечениях для 3D моделирования и создания материалов для широкого использования в различных отраслях. Дисциплина направлена на развитие навыков у магистрантов синтеза композиционных материалов методом 3D принтинга. Рассматриваются: основные стадии, определяющие процесс 3D принтинга; методы синтеза различных форм композитных материалов на основе наноструктур; оптимизация технологических параметров и характеристик композитных материалов.
-
Механохимический синтез композиционных материалов
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать способность понимать принципы механохимического синтеза композиционных материалов и его роль в развитии нанотехнологии. Дисциплина направлена на развитие навыков получения композиционных материалов с помощью механохимии. Рассматриваются вопросы: структуры, номенклатура, синтез, морфологические особенности и свойства композиционных наноматериалов; методы получения нанокомпозитов из нанопорошков; современные процессы механохимического синтеза нанокомпозиционных материалов.
-
Педагогическая
- Тип контроля: Защита практики
- Описание: Формирование практических и учебно-методических навыков проведения лекционных, семинарских занятий, творчески применять в педагогической деятельности научно-теоретические знания, практические навыки, проводить учебные занятия по дисциплинам специальности; владеть современными профессиональными приемами, методами организации обучения; использовать на практике новейшие теоретические, методологические достижения, составлять учебно-методическую документацию, организовывать воспитательную работу со студентами.
-
Исследовательская
- Тип контроля: Защита практики
- Описание: Исследовательская практика магистранта проводится с целью закрепления теоретических знаний, полученных в процессе обучения, приобретения практических навыков, компетенций и опыта профессиональной деятельности по обучаемой специальности, а также освоения передового опыта. Содержание исследовательской практики определяется темой диссертационного исследования.