БАҒдарламасы алматы 2012 Емтихан тақырыптарының тізімі «Химиялық физика» пәні



жүктеу 134.38 Kb.
Дата11.06.2016
өлшемі134.38 Kb.
әл-фараби атындағы қазақ ұлттық УНИВЕРСИТЕТі


«6М074000 – НАНОМАТЕРИАЛДАР И НАНОТЕХНОЛОГИЯ»

мамандығы бойынша

МАГИСТРАТУРАҒА ТҮСУШІЛЕРГЕ АРНАЛҒАН МАМАНДЫҚ БОЙЫНША ТҮСУ ЕМТИХАНЫНЫҢ

БАҒДАРЛАМАСЫ


АЛМАТЫ 2012
Емтихан тақырыптарының тізімі
«Химиялық физика» пәні


  1. Химиядағы элементар процестер.

Соқтығысулар теориясы. Соқтығысулар кезіндегі энергия алмасу. Активті аралық өнімдер. Бос радикалдар мен атомдар. Бос радикалдардың құрылымы мен алынуы.


  1. Карбендер.

Карбендерді алу әдістері. Карбендердің химиялық реакциялары. Гомолиздік және гетеролиздік реакциялар.


  1. Жоғары энергиялар химиясы

Фотохимия. Фотофизикалық процестер. Фотохимиялық реакциялардың түрлері. Фотохимиялық реакциялар кинетикасы.
4. Радиациялық химия.

Иондаушы сәуле түрлері мен көздері, сандық сипаттамалары. Радиациялық-химиялық реакциялар. Газдардағы біріншілік және радиациялық химиялық реакциялар.


5. Плазмохимия.

Электр разрядының типтері. Плазмохимиялық реакциялар. Плазмада химиялық активті бөлшектердің түзілуі.




  1. Тізбекті реакциялар кинетикасы.

Тізбекті реакциялар және олардың сатылары. Тізбектің пайда болуы. Тізбектердің жалғасуы. Тізбектердің үзілуі. Тізбектердің тармақталуы. Тізбекті реакцияның жылдамдығы.


  1. Жану мен жарылыс негіздері.

Жарылыстық реакциялардың ерекшеліктері. Н.Н. Семеновтың жылулық жарылыс теориясы. Жалындардың түрлері. Жалынның таралуы. Детонация.


  1. Макрокинетика

Тербелмелі химиялық реакциялар. Суық жалындар. Көмірсутектер жанғанда күйенің түзілуі. Фуллерендердің жану режимінде түзілуі. Қоршаған ортаның азот оксидтерімен ластануы. Азот оксидтерінің түзілу механизмдері.



  1. Өздігінен таралатын жоғары температуралық синтез (ӨЖС).

ӨЖС процестерінің негізгі түсініктері. ӨЖС процестерінің сипаттамалары. ӨЖС жүйелерінің жану реакцияларының механизмдері мен макрокинетикасы. Танталдың көміртекті қоспада жануының заңдылықтары.


  1. Күйе түзілу.

Көмірсутектер жанғанда күйенің түзілуі. Метанның төмен температуралы жану кезінде күйенің түзілуі. Күйе түзілу механизмі. Фуллерендердің жану режимінде түзілуі.

1. «Физикалық зерттеу әдістері» пәні


  1. Физикалық зерттеу эдістерінің жалпы сипаттамалары

Атомдар мен молекулалардың физикалық қасиеттері. Физикалық қасиеттерді анықтау әдістері. Әдістің физикалық теориясы. Тура және кері есептер. Есептің корректілігі жөнінде түсінік. Әдістердің жалпы сипаттамасы мен жіктелуі. Сәуленің затпен әрекеттесу. Жұту, шығару, шашырату. Спектроскопиялық және дифракциялық әдістер. Әртүрлі әдістердің энергетикалық сипаттамалары. Сезімталдық және ажырату қабілеті. Әдістің сипаттаушы уақыты.

  1. Эмиссиялық спектроскопия

Атомды-эмиссиялық спектроскопия. Энергия деңгейлерінің жалпы сипаттамалары. Ауысулардың ықтималдықтары және спектрлердегі интенсивтіктер. Таңдап алу ережелері. Эмиссиялық анализде қолданылатын аспаптардың блок-сызбасы. Аспаптардың негізгі элементтерінің сипаттамалары.

  1. Комбинациялық шашыратудың айналмалы спектрлері

Комбинациялық шашыратудың айналмалы спектрінің жиіліктері үшін теңдеулер.Тәжірибенің сызбасы. Лазерді пайдалану. Спектрді алу шарттары. Таңдап алу ережелері. Сызықтық молекулалар жағдайы. Полюссіз молекулалардың геометриялық параметрлерін анықтау. Әдістің шектері.

  1. Тербелмелі спектроскопия әдістері

ИҚ және КШ-спектроскопия әдістерінің мүмкіндіктері, оларды химияда қолдану. Көп атомды молекулалардың тербелу спектрлерін квантты-механикалық бейнелеу әдісі.

Энергия деңгейлері, олардың жіктелуі. Фундаменталдық, обертондық және құрама жиіліктер, «ыстық» жолақтар. Тербелу спектрлері жолақтарының интенсивтігі. Таңдап алу ережелері және ИҚ-жұту мен КШ-спектрлерінің интенсивтіктері.

Молекулалардың симметриясын есепке алу. Молекуланың нормальды тербелістерін тәжірибелік мәліметтер бойынша анализдеу. ИҚ және КШ-спектрлерді салыстыру және молекуланың симметриясы жөнінде қорытынды жасау. ИҚ және КШ-спектроскопияның техникасы мен әдістемесі.


  1. ИҚ-спектроскопияның аппаратурасы мен техникасы.

Қосымша құралдар, үлгілерді дайындау. НПВО әдісі. Алыс ИҚ-облысы техникасының ерекшеліктері. КШ-спектроскопияның аппаратурасы, лазерлік қоздырғыштардың артықшылықтары. ИҚ және КШ-спектроскопия әдістерін салыстыру, олардың құндылықтары мен кемшіліктері.

  1. Электронды спектроскопия әдістері

Энергия деңгейлері, олардың жіктелуі. Тербелу спектрлері жолақтарының интенсивтігі. Таңдап алу ережелері және ИҚ-жұту мен КШ-спектрлерінің интенсивтіктері. Көрінетін және УК-облыстарда қолданылатын абсорбциялық спектроскопияның техникасы мен әдістемесі. Электрондық спектроскопия әдісін қамтитын жиілік облысының бөліктері және оның аппаратурасы. Зерттелетін үлгілер. Әдістің сезімталдығы, оның құндылықтары мен кемшіліктері.

  1. Магниттірезонансты әдістер. ЭПР әдісі

Электрондық парамагниттік (спиндік) резонанс және ядролық магниттік резонанс құбылыстарының физикалық негіздері. Ядролар мен электрондардың спиндері мен магниттік моменттері. g-фактор және оның мәні. g-фактордың анизотропиясы.Спин-орбиталь байланысы. Спиндік күйлерді тұрақты магниттік өрісте азғындықтан босату. ЭПР шарты. Энергия деңгейлерінің электрондармен толықтырылуы, қанығуы, релаксациялық процестер және сигналдың ені.

8. ЯМР әдісі

ЯМР шарты. Релаксация процестері. ЯМР спектрлердегі химиялық ығысу және спин-спиндық бөліну. Ядроны экрандау тұрақтысы. Салыстырмалы химиялық ығысу, оны анықтау және химияда пайдалану. Ядролардың спин-спиндық әрекеттесуі, оның табиғаты, мультитплет компоненттерінің саны, интенсивтіктерінің таралуы, қосындылар ережесі. Құрылымдық анализ. Комплекс түзілу процестерін зерттеу. ЯМР әдісін басқа әдістермен салыстыру, оның құндылықтары мен кемшіліктері.



9. Газдық хроматография әдісі

Хроматографиялық процестердің физика-химиялық негіздері. Хроматография әдістерінің жіктелуі. Хроматографиялық шыңның параметрлері. Газдық хроматографияның нұсқалары. Хроматографтың блок-сызбасы. Температураның хроматография процесіне ықпалы. Температураны жоспар бойынша өзгерту әдістерін пайдалану. Детекторлар түрлері. Хроматографиялық анализдің сандық және сапалық әдістер.



10. Масс-спектрометрия әдісі

Масс-спектрометрияны басқа физикалық зерттеу әдістермен салыстыру. Аспаптардың жіктелуі. Масс-спектрометрдің жұмыс істеу принципі, негізгі сипаттамалары. Масс-анализаторлардың түрлері: ұшу-уақыттық, радиожиіліктік, квадрупольдік, ион-циклотрон резонанстық және т.б. Масс-анализаторлы масс-спектрометрдің негізгі теңдеуі. Қос фокустау.



Масс-спектрометрге үлгі енгізу әдістері. Бу енгізудің молекулалық және тұтқырлық режимдері. Газдық хроматографпен қосу. Молекулалық шоғырлар. Эффузиялық ұяшықтар. Қатты үлгілерді тікелей енгізу.

  1. Активті бөлшектерді тіркеу әдістері

Плазманың лазерлі диагностикасын қолдану. Әдістің дәлділігі мен сезімталдылығы. Фемтохимия. Ауыспалы күйдің динамикасы.

  1. Масс-анализаторлар

Масс-анализаторлар - уақытбірлікті, радиожиілікті, квадрупольді, ион-циклотронды резонансты. Магнитті масс-анализатордың блок-схемасы. Масс-спектрометрге үлгілерді енгізу.

  1. Масс-спектрометрияны заттарды идентификациялау үшін қолдану.

Молекулалық иондарды тану. Молекулалық формуланы иондардың массасын дәл өлшеу әдісі арқылы анықтау. Изотоптардың табиғи таралуын элементтік құрамды анықтау үшін пайдалану. Молекулалық құрылым мен масс-спектрлер арасындағы корреляция. Метатұрақты иондарды фрагменттену жолдарын анықтау үшін пайдалану.

  1. Масс-спектрометрде сандық анализдеу әдістері.

Қосылыстарды масс-спектрлері бойынша идентификациялау мысалдары. Қоспаларды сапалық талдау. Сандық анализ әдістері. Изотоптық анализ. Масс-спектрометрияны химияда қолдану: химиялық реакциялардың механизмдері мен кинетикасын зерттеу, термодинамикалық зерттеу және т.б.
«Жаңа көміртекқұрамды материалдар» пәні


  1. Нанотехнологияға кіріспе, негізгі ұғымдар мен түсініктер.

Нанохимия, нанобөлшектер, негізгі және қолданбалы аспектілер. Өлшемдік әсерлер. Наноөлшемді және наноқұрылымды бөлшектер түрлері. «Бұлтша тәрізіді» бөлшектер. Плёнкалы түзілімдер және толтырылған бөлшектер. Талшық тәрізді бөлшектер . Фуллерендер.

  1. Сфера тәрізді және түтікше тәрізді бөлшектердің түзілу механизмдері.

Дислокационды модель, Вагнер-Элистің бу-сұйық-кристал өсу механизмі. Карбидті механизм, лимиттеуші сатылар. Нанобөлшектердің түзілу және өсу модельдері. Сирстің дислокационды моделі. Кватаронды модель. Магнитті механизм бойынша нанотүтікшелердің түзілуі.

  1. Фуллерендер

Фуллерендердің ашылу тарихы. Фуллерендердің құрылымы мен түрлері. Фуллерендердің кватаронды түзілу механизмі. Фуллерендердің физикалық және химиялық қасиеттері.

  1. Нанотүтікшелер

Нанотүтікшелердің ашылу тарихы. Нанотүтікшелердің құрылысы және түрлері. Нанотүтікшелердің карбидті механизм бойынша түзілуі. Нанотүтікшелердің магнитті механизм бойынша түзілуі. Нанотүтікшелердің физикалық және химиялық қасиеттері.

  1. Наноқұрылымды көміртекті сорбенттер

Өсімдік негізіндегі наноқұрылымды көміртекті сорбенттерді алу әдістері. Сорбенттерді карбонизация және үлгілерді көміртектендіру әдістерімен алу жолдары. Сорбенттердің қасиеттері.

  1. Наноұнтақтар, нанотүтікшелер, наноталшықтар және фуллерендерді алу әдістемелері.

Наноматериалдарды механохимиялық әдіспен алу. Газфазалық синтез. Плазмохимиялық синтез. Нанотүтікшелерді электрохимиялық әдіспен синтездеу. Көмірсутектерді каталитикалық крекинглеу барысында көміртекті фазаның түзілуі. Көміртекқұрамды газдарды термиялық каталитикалық ыдырату.

  1. Фуллерендер мен нанотүтікшелердің жалында түзілуі және алынуы.

Наноматериалдарды жалында алу жолдары. Жалында синтездеуге арналған катализаторлар дайындау. Наноматериалдар синтездеуге арналған катализаторлардың негізгі түрлері. Көмірсутекті газдардың жануы кезінде наноқұрылымды заттарды алу жолдары.

  1. Наноматериалдарды электродоғалық әдіспен алу жолдары

Наноматериалдарды электродоғалық әдіспен алу жолдары. Катализаторлар және шикізат көздері. Электрдоғалық әдіс құрылғысының сызбасы. Алынған наноматериалдардың тазалығы, шығымы және морфологиясы. Әдістің артықшылығы мен кемшілігі.

  1. Наноматериалдарды пиролитикалық әдіспен алу жолдары

Наноматериалдарды пиролитикалық әдіспен алу жолдары. Катализаторлар және шикізат көздері. Пиролитикалық әдісте қолданылатын құрылғылар сызбасы. Алынған наноматериалдардың тазалығы, шығымы және морфологиясы. Әдістің артықшылығы мен кемшілігі.

  1. Көміртекті материалдарды функциализациялау

Көміртекті материалдарды функциализациялау жолдары. Көміртекті материалдарды тотықтыру жолдары. Қышқылдық функционалды топтардың химиялық қасиеттері. Көміртекті материалдарды фторлау. Көміртекті материалдардың ішкі қуысын толтыру жолдары.

  1. Наноматериалдарды зерттеу әдістері

Наноматериалдарды электронды-микроскопиялық әдіспен зерттеу. Атомды күштік микроскоп. Өткізуші электронды микроскоп. Сканирлеуші туннельді микроскоп. Наноматериалдарды ИҚ спектроскопиялық әдіспен зерттеу жолдары.

12. Наноматериалдардың қолдану аймақтары



Наноматериалдардың химияда, медицинада, құрылыста, электроникада және биотехнологияда қолданылуы. Емдеу жолдары. Наноматериалдар қоршаған ортаны қорғауда. Наноармирленген полимер композициялық материалдар. Нанобетондар.
«Материалтану» пәні


  1. Материалтануға кіріспе

Кристаллография мен кристаллохимияның негізгі түсініктері. Пәннің ғылыми және техникалық маңыздылығы. Құрам-құрылыс-қасиет байланысы. Қатты денелердің жіктелуі.

  1. Статикалық физика негіздері.

Ферми-Дирак, Больцман, Бозе-Эйнштейннің таралу функциялары. Таралу функциясының физикалық мағынасы. Термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының физикалық мағынасы.

  1. Қатты денелердің электронды және фононды құрылысы

Қатты денелердегі электрондардың энергетикалық спектрлерінің зоналық сипаты. Әртүрлі материалдар электрондарымен зоналардың толтырылуы. Қатты денелердің серпімділігінің континуалды талдауы. Фононды спектрмен (жылусыйымдылық, электрөткізгіштік) құралатын қатты денелердің қасиеттері.

  1. Шын қатты денелердегі ақаулар

Кристалдардағы жалпы ақаулар туралы түсініктер. Нүктелік ақаулар. Әртүрлі кристалдардағы вакансиялар. Қатты денелердегі жалпақ және көлемді ақаулар.

  1. Қатты денелердің беткі қабатындағы және көлеміндегі құбылыстар, олардың реакциялық қабілеттіліктері.

Қатты денелердің беткі қабатының құрылысы. Беттік (Фольмер) диффузиясы. Қатты денелердегі көлемдік ауысулар түрлері. Аллотропиялық ауысулар. Мартенситті ауысулар.

  1. Ақаулар түрлері

Ақауларды анықтау. Ақаулармен байланысты энергетикалық электронды күй. Ақаулардың резонансты және антирезонансты деңгейлері. Донор-ақаулар мен акцептор-ақауларды анықтау. Ақаулардың өлшемдік жіктелуі. Кристалдық тордың ретсізделуіне байланысты жіктелуі. Біріккен ақаулар мағынасы: экситондар, полярондар, электронды-тесік жұптар.

  1. Кристалдардағы вакансиялар

Кристалдарда вакансиялардың түзілу табиғаты. Вакансия түрлері және олардың айырмашылығы. Таза металдар мен металтәрізді ретсіз құймаларда вакансиялардың түзілуі. F-центрлер. Кристалтәрізді қосылыстарда стехиометриядан ауытқу кезінде ақау түзілуі. Вакансиялар концентрациясын қоспалар қосу арқылы реттеу.

  1. Қатты денелерде айырылымдардың түзілуі

Айырылымдардың түзілу табиғаты. Отырғызылған идислокация және олардың айырылымдар түзуі. Дәнектік айылымның макроскопиялыққа ауысу процесі. Гриффитстің дәнектік айырылымның қатты денені қиратуға ауысуы.

  1. Металдық сипаттағы химиялық байланыстары бар материалдар.

Металдық сипаттағы химиялық байланысы бар материалдарға қойылатын талаптар. Балқымадағы интерметалдық қосылыстар. Металлл моно- және поликристалдардың, балқымалардың және интерметаллидтердің пластикалық қасиеттері. Металдар мен балқымалардың электрөткізгіштігі. Өткізгіштігі жоғары металдар мен балқымалар.

  1. Қатты денелердегі көлемдік ауысулардың негізгі түрлері

1-ші және 2-ші типті фазалық ауысулар. Аллотроптық ауысудың мағынасы. Аллотропты ауысу мысалдары. Аллотропты ауысуларға мысалдар. Мартенситті ауысулар. Қатты денелерлегі активациялық және активациясыз ыдыраулардың айырмашылықтары. Қатты денелердегі температуралық емес фазалық ауысулардың себептері. Балқыманың дисперсионды қатуының практикалық қолданылуы.

  1. Қатты денелік реакциялар.

Қатты денелік реакциялардың анықтамалары. Қатты денелік реакциялардың типтері. Қаттыфазалық реакциялар мен сұйық фазалық реакциялардың айырмашылығы. Селективті реакциялар және олардың қолданылуы. Қатты денелерді активтендіру. Қатты денелердің реакциялық қабілеттілігін арттыру жолдары. Іштен қанығу. Іштен тотықтыру үдерістерінің сатылар.

  1. Металтәрізді қатты денелер

Металтәрізді қатты денелерге қойылатын талаптар. Қатты денелердің ыстыққа-, крио-, дірілге беріктілігі. Дальтонидті және бертоллидті фазалар. Интерметаллидтік қосылыстар. Материал аққыштығы құбылысы. Жылдамдатылған аққыштық. Төмен- және жоғары температуралық аққыштық. Металдың тозуы және оның механизмдері. Қатты денелердің беріктілігін анықтау жолдары. Супербалқымалардың құрылысы.

  1. Металдар мен балқымалардың электрөткізгіштігі

Металдар мен балқымалардың электрөткізгіштік құбылысы. Бірінші және екінші типті жоғарғыөткізгіштер. Жоғарғыөткізгіштік құбылысына физикалық анықтама. Парамагнетиктер, диамагнетиктер және ферромагнетиктер. Магниттік моменттердің магнитті өрісте бөлінуі.


  1. Керамика, жартылай өткізгіштер және композициялық материалдар

Керамикалық материалдар туралы түсініктер. Конструкциялық керамика. Ферриттер. Жартылай өткізгіштер туралы жалпы мәліметтер. p-n-ауысуларды алу әдістері. Композициялық материалдарды жіктелуі. Матрица материалы мен талшықтарды таңдау принциптері.
Ұсынылатын әдебиеттер тізімі
Негізгі әдебиет:

  1. Романовский Б.В. Основы химической кинетики. – М.: Экзамен, 2006. - 415 с.

  2. Денисов Е.Т. Химическая кинетика. М.: Высшая школа, 2000.

  3. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. /М.:Физматлит, 2005, 411с.

  4. Пул Ч., Оуэнс Ф. Мир материалов и нанотехнологий. Нанотехнологии /М. Техносфера, 2005, 330с.

  5. Мансурова Р.М. Физико-химические основы синтеза углеродсодержащих композиции / Монография, Алматы XXI век, 2001 г..180с.

  6. Андриевский Р.А. Наноматериалы: концепция и современные проблемы // Рос. хим ж. (Рос. хим. общ. им. Д. И. Менделеева). -2002. -Т. 46, №5. -С.50-56.

  7. Фистуль В.И. Физика и химия твердого тела. Т. 1,2. Металлургия, 1995.

  8. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Учебное пособие, Омега-Л, Москва, 2009 г.

  9. Вест А.Р. Химия твердого тела. М.: Мир, 1988. Колесников Б.Я., Мансуров З.А. Физические методы исследования в химии. Алматы, 2000.

  10. Драго Р. Физические методы в химии, т.1, 2, изд."Мир", М., 1981.

  11. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия, изд."Высшая школа", М., 1987.

  12. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы в химии. Резонансные и оптические методы, изд. Высшая школа", М., 1989.


Қосымша әдебиет:

  1. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химических кинетики. М.: Высшая школа, 1984.

  2. Экспериментальные методы химической кинетики / Под ред. Н.М. Эмануэля и М.Г. Кузьмина. М.: Изд-во МГУ, 1985.

  3. Ксандопуло Г.И., Дубинин В.В. Химия газофазного горения. М.: Химия, 1988

  4. Буянов Р.А. Закоксовывание катализаторов / Новосибирск, наука, 1983, 200 с.

  5. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. - М., 1977. - 75с.

  6. Суздалев И.П. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов /М. КомКнига, 2006, 592с.

  7. Фуллерены: Учебное пособие / Л.Н. Сидоров, М.А. Юровская, А.Я. Борщевский, И.В. Трушков, И.Н. Иоффе, изд. «Экзамен», 2005, 688с.

  8. Mansurov Z.A. Overcarbonized adsorption-catalytic systems // Eurasian Chemico-Technological Journal. 2000,V. 2, № 1, с. 59-68.

  9. Фистуль В.Т. Новые материалы. Состояние, проблемы, перспективы. М.: МИСИС, 1995.

  10. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. М.: Мир 1988.

  11. Гуревич А.А. Физика твердого тела. Учебное пособие для вузов/ФТИ им.Иоффе РАН.-Невский диалект, Петербург, 2004 г.

  12. Мальцев А.А. Молекулярная спектроскопия, изд. МГУ, М., 1980.

  13. Экспериментальные методы химической кинетики (под ред. Н.М. Эмануэля), изд. «Высшая школа", М., 1980.

  14. Айвазов Б.В. Основы газовой хроматографии, изд. Высшая школа", М., 1977.


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет