CHEM 510 Principles of Physical Chemistry
Этот курс состоит из принципов квантовой механики, статистической механики и термодинамики и внутренней связи между этими тремя основами в физической химии. Интерес будет сосредоточен в основном на химических проблемах, как равновесных, так и неравновесных, будет представлена термодинамика в рамках классических и квантовых теорий. Теория взаимодействий, состояний вещества, фазовых переходов, химического хаоса и механизмов химической кинетики будут основными темами, представленными на лекциях. Предметы будут представлены в рамках строгого математического формализма и с помощью современного, передового теоретического физико-химического/химико-физического подхода.
CHEM 511 Theoretical Chemistry
Это курс для выпускников, посвященный теории вычислений и алгоритмам, используемым для реализации теоретических методов. Предмет включает в себя молекулярную динамику, молекулярную механику, ab initio и теорию функционала плотности, но не ограничивается ими. Студенты также узнают о преимуществах и недостатках этих методов и о том, как использовать их для решения задач, представляющих интерес в области химии и молекулярных наук. Курс будет основан на проектах, и студентам будет предложено, по возможности, реализовать проекты, связанные с их собственными исследовательскими интересами.
CHEM 515 Applied Colloid and Surfactant Science
Будут рассмотрены определение и классификация типов ПАВ. Будут рассмотрены образование мицелл, измерение критической концентрации мицелл и температуры Краффта, а также термодинамика мицеллизации и различные типы лиотропных жидкокристаллических фаз. Будут рассмотрены принципы коллоидной науки, типы коллоидов, тонкие жидкие пленки, различные типы поверхностных сил, их происхождение и методы измерения, явления смачивания и растекания, контактный угол и коэффициент растекания, гидрофобные и гидрофильные поверхности. Будут рассмотрены методы диспергирования и конденсации для получения коллоидов, характеристика поверхностного заряда и распределения частиц по размерам, электрокинетическая подвижность и дзета-потенциал. Суспензии, эмульсии и пены, броуновское движение, скорость седиментации, механизмы дестабилизации дисперсии, созревание Оствальда, коалесценция, флокуляция и кремирование, правило Банкрофта для предпочтительного типа эмульсий и HLB, также будут обсуждаться. Будут рассмотрены области применения пен, эмульсий и суспензий в потребительских товарах.
CHEM 518 Applied Polymer Science
Полимеры незаменимы в нашей повседневной жизни и окружают нас в виде материалов, с которыми мы регулярно взаимодействуем, даже не осознавая этого: продукты питания, одежда, средства личной гигиены, посуда, упаковка, даже само наше тело. Поэтому ни одно образование в области химии или любой другой науки о жизни не будет полным без изучения общих свойств, синтеза, характеристик, функций, потенциального применения и будущего полимеров. Первая половина курса будет посвящена фундаментальным аспектам химии полимеров, охватывая определение и классификацию полимеров, их свойства, функции, а также принципы и этапы полимеризации, их механизмы и термодинамические характеристики. Вторая половина курса будет посвящена изучению полимеров для фармацевтических и биомедицинских применений, представлению различных полимерных структур (нано- и микрочастиц, гидрогелей) в качестве средств доставки лекарств и агентов биоимиджинга, а также эффективному обсуждению достижений в области мукоадгезивных и чувствительных к стимулам полимерных систем.
CHEM 520 Applied Analytical Chemistry
Этот курс представляет собой обзор основных современных аналитических методов, включая спектроскопические методы, такие как молекулярное поглощение, атомное поглощение и эмиссия, флуоресцентная спектроскопия, масс-спектрометрия, методы электроаналитической химии и анализа поверхности. Будут рассмотрены различные аналитические аспекты неоптической спектроскопии и микроскопии, включая атомно-силовую и электронную микроскопию, а также газовую и жидкостную хроматографию. Будет рассмотрено знакомство с соответствующими приборами и примеры типичного применения этих методов. Основные темы: - анализ погрешностей, статистика, обеспечение качества, методы отбора проб и калибровки; - электрохимические методы; - молекулярная и оптическая спектроскопия; - кинетические методы анализа; - аналитическое разделение и электрофорез; - молекулярная масс-спектрометрия, XPS, SEM, сканирующая зондовая микроскопия; оптические методы анализа поверхности.
CHEM 522 Analytical Environmental Chemistry
Курс посвящен применению методов инструментального химического анализа природных образцов и отбору проб различных типов (включая воду, осадки, почву и воздух). Рассматриваются соответствующие ISO/стандарту процедуры отбора и анализа проб. Обсуждаются вопросы хранения проб, предварительной обработки проб и обеспечения качества. Курс основан на базовых знаниях в области аналитической химии и предусматривает дальнейшее углубленное изучение теории и применения современных приборов и аналитических методов в целом для мониторинга окружающей среды. Методы включают ионную хроматографию, спектрофотометрию (УФ/визуальную и ИК), масс-спектрометрию с использованием ИСП-МС, потенциометрию с различными ионоселективными электродами и другие электроаналитические методы, а также соответствующие сенсорные технологии. Кроме того, в курсе рассматриваются источники ошибок и ограничения для различных методов.
CHEM 530 Inorganic Structures and Reaction Mechanisms
Этот курс охватывает структуры и реакционную способность соединений элементов главной группы и переходных металлов, а также углубленный анализ теорий связи в неорганической химии и механизмов неорганических реакций. Студенты познакомятся с координационными соединениями, а также с применением неорганических соединений в гетерогенном и гомогенном катализе; преимущества и недостатки этих типов катализаторов будут обсуждаться на примерах конкретных применений.
CHEM 531 Nanochemistry and Functional Nanomaterials
Курс "Нанохимия и функциональные наноматериалы" представляет собой обзор фундаментальных принципов работы наноматериалов и их важной роли в современной науке и технике. В рамках курса будут рассмотрены интересные междисциплинарные научные подходы, обсуждающие роль функциональных наноматериалов в каталитических реакциях и механизмах зондирования. К концу курса студенты смогут описать механизм работы и спроектировать различные сенсоры на основе наноматериалов. Это обеспечит более глубокое понимание как химии материалов, так и аналитической химии.
CHEM 532 Organometallic Chemistry
Цель курса - ознакомить студентов с концепциями современной металлоорганической химии с акцентом на применение металлоорганических соединений в синтетической химии и каталитических превращениях, включая применение в химической промышленности. Курс охватывает синтез и связь в металлоорганических комплексах, фундаментальные реакции и их механизмы, термодинамические и кинетические аспекты образования комплексов, стабильность, реакционную способность комплексов и селективность реакций, а также применение металлоорганических соединений в химическом синтезе. Применение металлоорганических соединений в катализе включает глубокий анализ механизмов каталитических реакций, методов активации и разделения катализаторов, а также проблем применения металлоорганических катализаторов в промышленности.
CHEM 540 Organic Reactions and Mechanisms
Курс посвящен фундаментальным и передовым концепциям реакций и соответствующих им механизмов в органической химии. Он познакомит студентов с множеством названных реакций, металлоорганическим катализом и современными реагентами для органического синтеза. Материал представлен в контексте его применения в многостадийных синтезах, а также в полном синтезе природных продуктов. Это обеспечит более глубокое понимание как органического синтеза, так и физико-органической химии.
CHEM 541 Medicinal Chemistry and Drug Design
Курс охватывает различные аспекты фармацевтической науки, начиная с открытия активного вещества ("ведущей" молекулы) и заканчивая производством коммерческого лекарства. Курс объединяет концепции физической химии, органической химии, спектроскопии и биохимии в междисциплинарном контексте исследования и разработки лекарств.
CHEM 543 Structural Identification of Organic Compounds
Данный курс охватывает современные методы структурной идентификации органических соединений. Темы включают масс-спектрометрию, инфракрасную спектроскопию, спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Особое внимание будет уделено спектроскопии ЯМР; 1H-ЯМР, 13C-ЯМР и 2D-ЯМР. Применение этих методов для выяснения структуры органических соединений обсуждается на примерах из задач синтеза. Также будут представлены рентгеновская кристаллография, Кембриджская структурная база данных и программа визуализации кристаллической структуры (Mercury).
CHEM 560 Directed Research in Chemistry
В ходе курса студенты должны самостоятельно работать над своими исследовательскими проектами в рамках программы MSc, получать, обрабатывать и анализировать экспериментальные данные. В частности, студенты будут проводить технико-экономическое обоснование проекта, отрабатывать необходимые экспериментальные методики, собирать образцы и данные. Курс рассчитан на то, что студенты будут осознанно участвовать в исследовательских проектах своей магистерской диссертации и контролировать ход исследований. Студенты должны представить подробный обзор аналогичной/связанной работы в литературе (одна научная статья), описать методологию своего исследовательского проекта и подготовить презентацию хода выполнения диссертационного исследования. Все это является основой для подготовки окончательного предложения по диссертации в осеннем семестре второго года обучения и успешного завершения проекта магистерской диссертации.
CHEM 591 Scientific Methods in Chemistry
Этот курс знакомит студентов с современными специализированными темами в области физической, материальной, органической и неорганической химии, которые находятся на переднем крае этой дисциплины. Курс не только даст студентам всеобъемлющий обзор многих современных областей химии и материаловедения, но и познакомит их с некоторыми текущими проблемами и перспективами в этих областях. Курс будет состоять из 7 циклов междисциплинарных лекций от 7 преподавателей химического факультета, посвященных их научным интересам и охватывающих широкий круг тем, таких как: (i) Прикладные нанотехнологии, (ii) Теоретические и вычислительные подходы к дизайну функциональных и фотоактивных материалов, (iii) Современные аспекты прикладного катализа, (iv) Молекулярная спектроскопия и характеристика наноматериалов, (v) Передовые методы анализа поверхности, (vi) Материалы для сенсорных, экологических и биомедицинских приложений, (vii) Многокомпонентные реакции для синтеза функциональных биологически активных материалов и природных продуктов.
CHEM 592 Chemistry Seminar
Семинар по химии расширяет рамки курса CHEM 591 Hot Research Topics in Chemistry, предоставляя аспирантам более широкое представление о новейших междисциплинарных исследованиях в области химической науки и смежных дисциплин, таких как материаловедение, химическая технология, химическая физика и химическая биология. Студенты должны посетить не менее пяти лекций приглашенных или местных ученых, принять участие в дискуссиях под руководством докладчиков и подготовить три доклада на основе посещенных семинаров.
CHEM 692 MSc Thesis in Chemistry
Курс разработан для поддержки студентов в написании диссертации и обеспечения регулярного мониторинга их прогресса. Он позволяет облегчить общение между руководителями курсов, научными руководителями и студентами и обеспечивает основу для представления и распространения данных и знаний, связанных с экспериментальной и/или теоретической работой, выполненной во время работы над диссертацией. В основном это делается в виде двух коротких презентаций с обсуждением в присутствии руководителей, директоров программ, комиссии по защите диссертации и сотрудников кафедры. Содержание этих презентаций представляет собой основу для финальной презентации, которая будет использована студентом во время защиты диссертации.