6B05311 Наноматериалдар және нанохимия в Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Пәннің мақсаты: жаратылыстанудың әртүрлі мәселелерін модельдеуге, талдауға және шешуге көмектесетін математикалық және қолданбалы есептерді шешуде математикадағы теориялық түсініктерді және практикалық дағдыларды қалыптастыру; теорияның әртүрлі жағдайларда қолданылуын талдау, алынған нәтижелерді салыстыру қабілеті. Қарастырылатын болады: бірнеше айнымалылардың функциялары, дифференциалдық теңдеулер, қатарлар теориясы, ықтималдықтар теориясы.

Пәннің мақсаты: элементтер мен олардың қосылыстарының қасиеттерін талдау, сондай-ақ қарапайым және күрделі қосылыстардың құрылымы мен қасиеттері арасындағы байланыс орнату мүмкіндіктерін қалыптастыру.Пәнді оқу нәтижесінде студенттер оқытудың зерттеу әдісін қолдана отырып, төмендегі мәселелерді қарастырады: бейорганикалық қосылыстардың негізгі кластары, химиялық реакциялардың өту заңдылықтары, электролиттер мен бейэлектролиттер ерітінділері, тотығу-тотықсыздану процестері, металдар мен бейметалл химиясы, кешенді қосылыстар.

Мақсаты: экономикалық ойлау тәсілін; коммерциялық іске асырылатын индустриялық-инновациялық жобаларға бағытталуды қалыптастыру үшін қажетті өз бизнесін құрудың теориясы мен практикасы саласында базалық білімдерді қалыптастыру. Кәсіпкерлік, шағын және орта бизнестің ішкі және сыртқы ортасының негізгі шарттары; мемлекеттік реттеу және мемлекеттің кәсіпкерлік орта үшін рөлі мәселелері қарастырылады.

Пәннің мақсаты тірі организмдердің тіршілік ету ортасымен өзара әрекеттесу заңдылықтары, биосфераның жұмыс істеуі, зиянды, зақымдайтын факторлардан адам өмірінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету негіздері, қауіптерден қорғау тәсілдері, авариялар, апаттар, табиғи апаттар салдарын жою жөніндегі іс-шаралар, қоршаған ортаны қорғау және табиғатты ұтымды пайдалану туралы білімді қалыптастыру.

Пәннің мақсаты: Сыбайлас жемқорлыққа қарсы заңнама нормаларын жетік білетін, құқық қолдану тәжірибесінде қолдана алатын, сыбайлас жемқорлықты дұрыс саралайтын жоғары білікті мамандарды, сыбайлас жемқорлыққа қарсы мәдениетті қалыптастыру. Оқытылатын болады: сыбайлас жемқорлыққа қарсы заңнама, сыбайлас жемқорлыққа қарсы іс-қимыл субъектілерінің жүйесі, жемқорлыққа ықпал ететін жағдайлар, оған қарсы саясат, жемқорлыққа қарсы күрестің халықаралық тәжірибесі.

Пәннің мақсаты: студенттердің әлемдік және ұлттық мәдениеттің даму контекстіндегі ұлы түркі ойшылы Әбу Насыр әл-Фарабидің ғылыми және философиялық мұрасы туралы түсініктерді қалыптастыру. Әл-Фараби мұрасының ерекшеліктері және оның түркі философиясының қалыптасуына тигізген әсері; шығыс философиясының Еуропалық Ренессансқа әсер ету сипаты; ұлттық және әлемдік философия тарихының дәстүрлі және қазіргі заманғы мәселелері қарастырылады.

Мақсаты - заңдылықтарды, тұжырымдамаларды, кәсіби қызметті ғылыми зерттеуді ұйымдастыру мен басқарудың ерекшеліктерін қолдану дағдыларын қалыптастыру. Пән қазіргі ғылыми әдістемеге сәйкес ғылыми зерттеулерді ұйымдастыруды жоспарлау дағдыларын; ғылыми әзірлемелер, ғылыми байланыстар мүмкіндігі, әр түрлі деңгейдегі ғылыми гранттарға өтінім беруге, ақпараттарды іздеу тәртібінің дағдыларын қалыптастыруға бағытталған.

Пәннің мақсаты - болашақ мамандардың кәсіби білімін, түсінігін, қабілетін елдің ынтымағы мен бірлігін нығайту, қоғамның интеллектуалдық әлеуетін арттыру мақсатында қолдану құзіреттілігін қалыптастыру. Қарастырылатын мәселелер:Абай ілімі туралы түсінік; Абай ілімінің қайнар көздері; Абай ілімінің құрамдас бөлімдері; Абай ілімінің категориялары; Абай ілімінің өлшеу құралдары; Абай ілімінің мәні мен маңызы.

Химиялық талдау жүргізу және алынған нәтижелерді өңдеу үшін зерттелетін объектінің түріне байланысты талдау әдісі мен сынамаларды дайындау әдісін таңдауды негіздеу қабілетін қалыптастыру. Технологиялық процестерді бақылауды жүзеге асыруға мүмкіндік беретін сапалық және сандық талдаудың теориялық және практикалық негіздері; Аналитикалық химиядағы негізгі иондық тепе-теңдік; үлгілерді сапалық және сандық талдау әдістері қаралды

Студенттерде нанохимия мен нанотехнологияның негізін құрайтын іргелі көзқарастар кешенін қалыптастыру. Қарастырылады: заттың физикалық және химиялық қасиеттерінің нанометр диапазонында өзгеру себептері. Наноөлшемді жүйелердің негізгі кластары. Негізгі терминдер мен ұғымдар. Әр түрлі өлшемдегі кванттық наноқұрылымдар: 0D-, 1D-, 2D-құрылымдары. Көміртекті наноқұрылымдар (фуллерендер мен нанотүтікшелер). Наножүйелерді құрудың негізгі принциптері.

Пәннің мақсаты: оптикалық, кванттық және ядролық өлшемдердің принциптері туралы тұтас көзқарасты қалыптастыру, осы құбылыстарды әртүрлі шамаларды өлшеуде тәжірибеде қолдану; заттың құрылымын, табиғаттағы күштер мен өзара әрекеттесулерді түсіндіруде, жаратылыстану мәселелерін шешуде физика заңдары мен теорияларын пайдалана білу. Қарастырылатын болады: статистикалық механика, молекулалық физика, электромагнетизм негіздері; химиялық жүйелерді зерттеу үшін молекулалық физика әдістерін қолдану.

Мақсаты: термодинамикалық, кинетикалық және электрохимиялық процестерді есептеу әдістерін практикада қолдана білуді қалыптастыру. Мыналар қарастырылады: термодинамика заңдары және жылуалмасу теориясы, идеал газдардың термодинамикалық процестері, фазалық ауысулардың термодинамикасы, жылу машинасының циклдарының термодинамикалық есебі, жылуалмасу әдістері мен процестері, электролит ерітінділері және электр өткізгіштік, процестердің жылдамдығы мен оның әртүрлі факторларға тәуелділігі.

Органикалық заттардың құрылымы мен олардың реактивтілігі арасында байланыс орнату қабілетін қалыптастыру, органикалық қосылыстардың негізгі кластарын синтездеу әдістерін және функционалдық топтарға сапалы химиялық реакцияларды, органикалық қосылыстарды оқшаулау және идентификациялау әдістерін жіктеу, тәжірибе барысында заттармен, зертханалық қондырғылармен жұмыс істеу дағдыларын пайдалану.

Пәннің мақсаты дисперсті жүйелерге байланысты деректерді талдай білу және практикада қолдану аймақтарына байланысты наноматериалдарды зерттеу әдістерін таңдап алу қабілетін қалыптастыру болып табылады. Ерітінділерден, бу фазасынан, аэрозольдық қоспаларды пиролиздеу нәтижесінде, лазерлі және магнетронды шашыратып жинау арқылы наноматериалдарды алу әдістері және коллоидтық синтез, Ленгмюр-Блоджетт қабыршақтарын алу, CVD арқылы наноматериалдарды алу әдістері қарастырылады.

Химиялық технологияның теориялық негіздері туралы білімді қалыптастыру, химиялық өндірістің технологиялық көрсеткіштерінің материалдық және энергетикалық есептеулерін жүргізу, химиялық-технологиялық процестерді жүргізудің оңтайлы шарттарын анықтау. Қарастырылады: химиялық технологияны дамытудың негізгі бағыттары, химиялық-технологиялық процестің жалпы заңдылықтары, бастапқы материалды өндіріске дайындаудың технологиялық процестері, дайын өнімді өндірудің типтік технологиялық процестері.

Kристалды заттардың құрылымы саласындағы іргелі заңдылықтарға сүйене отырып, студенттердің кристалдардың құрылымы, олардың химиялық құрамы мен физика-химиялық қасиеттері арасындағы байланысты анықтау қабілетін қалыптастыру. Қарастырылады: геометриялық кристаллографияның негізгі заңдары, кристалдардың симметриясы, симметрия элементтерінің өзара әрекеттесуі, симметрия түрлері, стереографиялық проекциялар, кристалдардың қарапайым формалары, кристаллографиялық категориялар мен сингониялар, құрылымдардағы байланыс түрлері, құрылымдардың тұрақтылық шегі, рентген құрылымдық талдаудың негіздері.

Коллоидтық химия объектілерін сипаттау және жіктеу, дисперсті жүйелерді, нанобөлшектерді және наноматериалдарды дайындау әдістерін қолдану және әзірлеу. Коллоидтық химия және интерфазиялық процестердің қолданылатын мәні, жоғары дисперсті жүйелердің молекулалық - кинетикалық, электрокинетикалық, оптикалық қасиеттері, өздігінен қалыптасқан наножүйелер қарастырылады.

MATLAB математикалық модельдеу негізгі түсініктері, кеңейту пакеттері, интерфейстері, функциялары және бағдарлама туралы мәлімдемелерді сипаттау қабілетін қалыптастыру, алынған нәтижелерді есептеп, визуализациялау. Математикалық модельдеу және наноөлшемді құрылымдардың визуализация ерекшеліктері, заманауи наноэлектроника міндеттерінің негізгі кластары, MATLAB бағдарламасын практикалық қолдану, сондай-ақ оның нанотехнологиялар үшін кеңейту пакеттерін пайдалану қарастырылады.

Металл және бейметалл материалдардың құрамы, құрылымы мен физико-химиялық қасиеттері арасындағы байланысты талдау негізінде оларды қолданудың нақты жағдайы үшін қажетті материалдың құрылымы мен қасиеттеріне қойылатын талаптарды негіздеу қабілетін қалыптастыру. Қарастырылды: негізгі ұғымдар жүйесі, қатты денелердің электронды және фонондық құрылымдарын, қатты денелердегі ақауларды, бетіндегі және қатты дененің негізгі бөлігіндегі құбылыстарды, олардың реактивтілігін, металдарды, керамикаларды, полимерлерді, композиттерді ашатын негізгі ұғымдар жүйесі.

Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: Пән химияның теориялық және қолданбалы есептерін шешуде жоғары энергетикалық химияны қолдану қабілетін дамытуға бағытталған. Пәнді оқу кезінде студенттер келесі аспектілерді үйренеді: сәулеленудің затпен әрекеттесуі, жоғары энергетикалық химиядағы элементарлы процестердің механизмдері, фотохимия, радиациялық химия, плазмалық химия, жоғары энергиялы процестерді қолдануға негізделген технологиялар принциптері, табиғат пен техникадағы жоғары энергетикалық химиялық процестер.

Пәннің мақсаты химиялық қосылыстарды талдаудың негізгі физикалық әдістерін саналы түрде таңдап алу және қолдану қабілетін қалыптастыру болып табылады. Пән талдаудың физикалық әдістері, соның ішінде атом спектроскопиясы, оптикалық спектроскопия, магниттік-резонанстық спектроскопия мен масс-спектроскопияны қолдану арқылы заттардың химиялық құрамы мен құрылымын зерттеу принциптерін үйренуге бағытталған.

Пәннің мақсаты – элементар процестерді талдау, жоғары энергиялар химиясы туралы түсінік негізінде жану және жарылыс кинетикасын, сондай-ақ тізбекті процестер заңдылықтарын талдау қабілетін қалыптастыру. Пәннің мазмұны химиядағы элементар процестер туралы, жоғары энергиялар химиясы туралы, тізбекті реакциялар мен жану және жарылыс процестері туралы жалпы мәліметтерді жүйелендіруді, аталған процестер теорияларын интерпретациялауды, олардың мүмкіндіктерін, шектеулерін және қолдану саласын қарастырады.

Пәннің мақсаты Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: 1. нанобөлшектер мен наноматериалдарды коллоидтық химия объектілері ретінде түсіндіру және сипаттауға; 2. нанобөлшектер мен наножүйелерді жіктеуге; 3. нанобөлшектердің мөлшерін анықтау бойынша есеп жүргізуге; 4. нанобөлшектерді алу үшін золь-гельді технология әдістерін қолдануға; 5.технологиялық есептерді шешу үшін золь-гельді әдістерді дәлелді түсіндіру және негіздеуге қабілетті болады. Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: гельдер, ксерокелер, суперкритикалы кептіру әдістері, нанобөлшектерді, нанопорлы материалдарды дайындау және әр түрлі салаларда сол гель технологиясын қолдану негіздері.

Наноматериалдардың химиялық өндірісінің процестері мен аппараттарын сипаттау қабілетін қалыптастыру. Оқу курсы наноматериалдар мен нанотехнологияларды химиялық өндіруге қатысты технологиялық процестерді қолдану дағдыларын қалыптастырады. Пән: гидродинамикалық үдерістерді, жылу үдерістерін, масса алмасу үдерістерін және наноматериалдар мен нанотехнологиялардың химиялық өндірістерінің аппаратуралық ресімделуін зерттеуге бағытталған.

Пәннің мақсаты - молекулалық-генетикалық процестер мен құбылыстардың принциптерін, сондай-ақ олардың биотехникалық процестердегі маңызын талдау қабілетін қалыптастыру. Бионанотехнологиялар, нанобиотехнологияның нысандары мен әдістері, биология мен медицинадағы нанобөлшектерді қолданудың негізгі бағыттары, бионанотехнологиядағы қолданылатын нанобөлшектердің типтері, нанобөлшектердің биомолекулалармен әсерлесуі және олардың жасушаға ену механизмдері, нанобиотехнологияның даму болашағы және принциптері қарастырылады.

Пәннің мақсаты Курсты оқу барысында студент төмендегідей білімдерді меңгереді: - мұнай химиялық процестерде пайдаланылатын нанокатализаторларды алу принциптерін түсінуін көрсету - мұнай химиялық процестерді оңтайландыру мақсатында нанокатализаторлардың физика-химиялық қасиеттерінің олардың құрамы, құрылымы және синтездеу шарттарымен өзара байланысын талдау - нанокатализаторлардың құрылымдық және морфологиялық сипаттамаларын зерттеу әдістерін таңдауды негіздеу - мұнай химиялық процестерде нанокатализаторларды пайдалану бойынша практикалық іс-әрекетте ақпарат жинау, шешім қабылдау және теориялық білімді жүзеге асыру - мұнай химиялық процестерді жүргізу үшін наноөлшемді катализаторлар ұсыну Пәнді оқу нәтижесінде студенттер төмендегі мәселелерді қарастырады: мұнай химиясы процестерінің нанокатализаторларын сипаттау, нанокатализдік жүйелерді зерттеу әдістері, гомогенді және гетерогенді нанокатализ ерекшеліктері, наноөлшемді катализаторлардың даму және қолданылу болашағы.

Пәннің мақсаты мұнайдың нанодисперсті бөлшектерінің құрамы мен қасиеттерін, мұнай өнімдерінің өндірісінде нанотехнологияларды пайдалануды сипаттау және бағалау қабілетін қалыптастыру болып табылады. Пән мұнай наноагрегаттарының құрылымы мен құрамының және мұнай өнімдерінің өндірісінде наноқоспаларды пайдаланудың ерекшеліктерін айқындауға бағытталған. Наноагрегаттар – асфальтендердің құрылымы мен қасиеттерін, жағармай материалдарының, мұнай битумдарының сипаттамаларын жақсарту үшін наноқоспаларды қолдану тәсілдерін сипаттау қарастырылады.

Көміртекті наноқұрылымдардың химиясы мен физикасы саласында іргелі білім қалыптастыру; әр түрлі көміртекті наноқұрылымдарды анықтаудың эксперименттік әдістерін, сонымен қатар олардың қасиеттерін талдайтын әдістерді зерттеу. Полинг гибридизация теориясы және көміртегі кластерлерінің құрылымының принциптері, көміртекті наноматериалдардың құрылымы мен қасиеттері арасындағы байланыс, физикалық және химиялық қасиеттер туралы неғұрлым заманауи идеялар: ферромагнетизм, химиялық төзімділік, механикалық беріктік, баллистикалық өткізгіштік, қасиеттерді эксперименттік зерттеу әдістері қарастырылады.

Әр түрлі функционалдық қасиеттері бар жаңа құрылымдық материалдарды қалыптастыру мен синтездеудің белгілі әдістері туралы тұтас жүйелік идеяларды қалыптастыру. Қарастырылады: берілген қасиеттері бар жаңа құрылымдық материалдарды алу әдістері және олардың қолданбалы аспектілері.

Пәннің мақсаты - макромолекулалардың құрылымдық ерекшеліктерін, олардың физика-механикалық және физико-химиялық қасиеттерін, полимерлерді синтездеудің заманауи әдістерін талдау қабілетін қалыптастыру. Пән полимерлер мен олардың ерітінділері туралы жалпы түсініктерді, полимерлердің құрылымы мен механикалық қасиеттерін, полимерлер мен полимер материалдарын синтездеуді оқуға бағытталған.

Наноматериалдардың қасиеттерін сипаттау үшін нақты зерттеу әдісінің тиімділігін талдау қабілетін қалыптастыру. Қарастырылады: нанометр масштабында құрылымдалған материалдармен құрылғыларды бейнелеу, өлшеу және талдау әдістерінің негізгі принциптері. Оптикалық және электронды микроскопия; зондты сканерлеу әдістері; фотондық, иондық, электронды-зондтық әдістер, спектроскопиялық, магниттік, электрохимиялық және термиялық әдістер.

Пәннің мақсаты – полимерлі наноматериалдарды алу және олардың физика-химиялық қасиеттерін зерттеу дағдыларын қалыптастыру. Оқу курсы полимерлі наноматериалдардың маңызды ерекшеліктерін, оның құрылымы мен, физикалық қасиеттерін, оларды синтездеу және зерттеу әдістерін, полимерлі наноматериалдарды қолдану аймағын түсінудің теориялық негізін қалыптастырады. Пән полимерлі композиттік наноматериалдар туралы жалпы түсініктерді, олардың құрылымы мен қасиеттерін, полимерлі наноматериалдарды алу және қолдану әдістерін оқуға бағытталған.

бөлшектердің мөлшері мен беттің химиялық күйінің химиялық қасиеттердің ерекшеліктеріне, реакциялық қабілеттілігіне және наножүйелердің пайда болуының негізгі принциптеріне әсерін талдау;

ерекше физика-химиялық қасиеттері бар материалдарды (кеуекті наноқұрылымдар, магнитті наноматериалдар, нанобиоматериалдар) алу үшін экспериментті ұйымдастыруды және өткізуді жоспарлау;

Нақты, жаратылыстану пәндері мен химия салаларындағы негізгі заңдар мен теорияларды, сонымен қатар нанометр диапазонындағы заттың физикалық және химиялық қасиеттерінің өзгеру механизмі туралы түсінікті көрсету

қауіпсіз қолданылуын ескере отырып, нанобъектілерді алу әдістерін жобалау;

қолданбалы нанотехнология, наноөндіріс, наноматериалдарды өңдеу және модификациялау мәселелерін шешудің ең оңтайлы әдістерін таңдау;

микро- және наноөлшемді жүйелерді зерттеудің тәжірибелік әдістерін таңдауды негіздеу;

наноматериалдар мен наноқұрылымдарды синтездеу мен модификациялаудың физика-химиялық әдістерін, сондай-ақ наноматериалдарды қолданудың негізгі практикалық салаларын классификациялау;

тез өзгеретін технологиялық ортада әрі қарай жеке және кәсіби даму бағыттарын анықтау;

кәсіби міндеттерді тиімді орындау, кәсіби және тұлғалық даму үшін қажетті ақпаратты іздеу және пайдалану.

Әл-Фарабидің, Абайдың ғылыми және философиялық мұрасының қазіргі маңызын түсіндіру

нанотехнологиядағы жабдықтың функционалдық мақсатының ерекшеліктерін және оны цифрландыру мүмкіндіктерін түсіндіру;

жеке кәсіби өсуді жақсарту үшін ғылыми-кәсіптік қызметтегі қарым-қатынасты жүзеге асыра отырып, өз қабілеттерін қолданудың тиімді бағыттарын анықтау;

қолданбалы есептерді шешу үшін нанобъектілерді және олардың композиттерін алудың физика-химиялық әдістерін, сонымен қатар құрылымдарды, конструкцияларды, құрамды, морфологияларды сипаттау әдістерін қолдану;