7M07121 Наноматериалы и нанотехнологии в химии в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Физико-химические основы получения углеродных нанотрубок в пламенах

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Организация и планирование научных исследований (англ.)

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Cовременные методы получения наноматериалов и наноструктур

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Углеродные наноструктурированные материалы на основе растительного сырья

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современное состояние и перспективы развития нанохимии

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Синтез фуллеренов в пламенах

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель – приобретение и совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования, позволяющих использовать иностранный язык как средство общения в межкультурной, профессиональной и научной деятельности будущего магистра. Будущий магистр получает доступ к академическим знаниям, новым технологиям и современной информации и, таким образом, он служит инструментом для успешной профессиональной, научной деятельности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 2
  

• Компьютерное моделирование процессов получения наноматериалов и наноструктур в плазмохимических реакторах

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Фундаментальные основы нанотехнологий

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель дисциплины заключается в приобретении и совершенствовании компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования, способных конкурировать на рынке труда, т.к. через иностранный язык будущий магистр получает доступ к академическим знаниям, новым технологиям и современной информации, позволяющих использование иностранного языка как средства общения в межкультурной, профессиональной и научной деятельности будущего магистра.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Свойства углеродных наноматериалов

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Компьютерное моделирование синтеза наноматериалов в плазме

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Химия наноматериалов

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Моделирование нанообъектов

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Современные экспериментальные методы исследования наноматериалов и наноструктур

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Углеродсодержащие металлоорганические каркасы в нанотехнологии

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Механохимический синтез композиционных материалов

  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.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Углеродные нанотрубки, графены, фуллерены и гидрофобная сажа

  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.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Цель дисциплины– заключается в овладении основами профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы, формирование педагогической компетентности, ознакомление будущих преподавателей с общей проблематикой, методологическими и теоретическими основами педагогики высшей школы, современными технологиями анализа, планирования и организации обучения и воспитания, коммуникативными технологиями субъект-субъектного взаимодействия преподавателя и студента в образовательном процессе вуза.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Cтроение и химические свойства наночастиц

  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.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Синтез композиционных материалов методом 3D принтинга

  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.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  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

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 3
  

• Синтез композиционных материалов методом электроспиннинга

  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.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Цель дисциплины формирование у магистрантов углубленного представления о современной философии науки как системе научного знания особого типа, включающего основные мировоззренческие и методологические проблемы в их рационально-теоретическом осмыслении. Дисциплина направлена, на формирование у будущих специалистов способности к независимому критическому мышлению и пониманию ключевых мировоззренческих понятий. Будут изучены: Предмет истории и философии науки, Возникновение и становление науки. История и философия социальных и гуманитарных наук, Философские проблемы развития современной глобальной цивилизации.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 3
  

Профессии

Результаты обучения

• обосновывать выбор и применимость существующих методов синтеза для получения наноматериалов с учетом физико-химических, кинетических и термодинамических параметров
• интегрировать научно-профессиональные знания и зарубежный опыт в практику образовательного процесса в высшей школе в области нанотехнологии с привлечением инновационных технологий в деятельность вуза
• решать технологические проблемы в новых и незнакомых контекстах методами исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ и наноматериалов
• выбирать современные информационно- коммуникационные технологии, глобальные информационные ресурсы в научно- исследовательской и расчетно-аналитической деятельности в нанотехнологической области
• быть способным к рефлексии, объективной оценке своих достижений в области нанотехнологии, осознанию необходимости формированию новых компетенций
• разрабатывать современные технологические процессы производства различных наноматериалов, обработки материалов и изделий из них, систем управления технологическими процессами
• оформлять проектную и рабочую техническую документацию в области нанотехнологии в соответствии с нормативными документами
• сопоставлять современные методы синтеза, применяемые в нанотехнологиях, с учётом экономических и экологических аспектов для достижения практических целей
• использовать современные технологии управления свойствами материалов, направленным изменением их структуры для решения задач создания новых пилотных установок, устройств и аппаратов в нанотехнологической индустрии
• планировать и осуществлять комплексные научные исследования в области синтеза новых углеродсодержащих материалов с наноразмерными структурными составляющими
• продемонстрировать глубокие знания о современном состоянии и тенденциях развития нанотехнологии, а также знания в междисциплинарных областях профессиональной деятельности
• применять принципы организации и управления теоретических и экспериментальных исследований на основе достижений современной теории и практики в области нанотехнологии и наноматериалов