無機合成化學的熱點領域有哪些

㈠ 無機化學工業主要包括

重要的無機化學工業
合成氨工業、硫酸工業、氯鹼工業，是三個最重要的無機化學工業，它們都有各自的一整套從原料到各種化工產品的工業體系，為經濟建設提供了大量的生產資料。高中化學教材上對這三個化學工業體系都有專門的章節介紹，也可見它們的重要性。下面就分別對它們進行簡單的總結。
①合成氨工業
高中課本上介紹的是德國化學家弗里茨-哈伯(F.Haber， 1868-1934)發明的，由氮氣和氫氣直接合成氨的方法。這是目前工業普遍採用的直接合成法。反應過程中為解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問題，將氨產品從合成反應後的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。故此方法又稱「循環法」。
反應原理： N2+3H2 2NH3

合成氨工業簡易流程圖
a. 原料氣的制備、凈化
氮氣：從空氣中獲得。可用液化空氣分離法，將空氣液化後，因為氮氣的沸點比氧氣低，因而使液態空氣蒸發時，氮氣先揮發出來；或先用焦炭與空氣中的氧作用，生成CO2，再在高壓下使CO2大量溶於水而分離出氮氣。
氫氣：由水和燃料獲得。可先將水蒸氣通過熾熱的煤層或焦炭層，使水蒸氣與碳發生反應，生成CO與H2，然後在催化劑作用下再使CO與水蒸氣作用轉化為CO2，除去CO2後即可得到所需的原料氣。反應方程式：C+H2O CO+H2 CO+H2O CO2+H2
實際的工業生產中，二者的制備是同時進行的。工廠里常使用石油、天然氣、焦爐氣等氣體燃料，將其與空氣和水蒸氣共同作用製得含有氮氣和氫氣的粗原料氣。工業上常用高壓水吸法，使CO2大量溶於水中而得到粗原料氣。
由於原料氣中含有的CO、CO2和一些含硫化合物會使合成氨的催化劑中毒，因而製得的粗原料氣還需要經過一氧化碳變換、脫硫脫碳等步驟，進行凈化。最後製得的氮氫比約為1：3的純凈氣，經壓縮機壓縮後進入氨合成迴路。
b. 氨的合成
合成氨的反應是在高壓環境的合成塔中完成的，氮氣和氫氣混合後經過壓縮從塔的上部進入合成塔。經過合成塔下部的熱交換器，混合氣體的溫度升高，並進入放有觸媒（催化劑）的接觸室。在接觸室，一部分氮氣和氫氣發生反應，合成了氨，混有氮氣，氫氣和氨氣的混合氣體經過熱交換器離開合成塔。混合氣體要經由冷凝器，將氨液化，因而將氨分離出來，而氮氣和氫氣的混合氣體經壓縮再次送入合成塔，形成循環。
對合成氨的適宜條件的討論
濃度：一般採用N2和H2的體積比1∶3
當合成氨生產的原料氣循環使用時，兩種氣體仍應保持1∶3 的體積比循環。
溫度：500℃左右。從三個方面——反應速率、氨的產率、催化劑活性考慮。
合成氨是放熱反應，降低溫度雖有利於平衡向正反應方向移動，但溫度過低，反應速率過慢，所以溫度不宜太低，在500℃左右為宜，催化劑在這個溫度活性最大。
壓強：一般採用2×107Pa～5×107Pa.
合成氨是體積縮小的可逆反應，所以壓強增大，有利於氨的合成，但壓強過高時，對設備的要求也就很高，製造設備的成本就高，而且所需的動力也越大，應選擇適當的壓強。
催化劑：用鐵觸媒作催化劑。
催化劑能加快反應速率，縮短達到平衡時間.，但不會影響氨的產率。
c. 氨的分離
把混合氣體通過冷凝器，經冷凝使氨液化，將氨分離出來，導入液氨貯罐，提高原料的利用率。同時將未反應的H2、N2循環送入合成塔，使其充分利用。

㈡ 近年來化學領域有哪些研究熱點或趨勢

研究趨勢：主要在研究物質結構，合成新的物質。

化學（chemistry）是自然科學的一種，主要在分子、原子層面，研究物質的組成、性質、結構與變化規律，創造新物質（實質是自然界中原來不存在的分子）。

不同於研究尺度更小的粒子物理學與核物理學，化學研究的原子~分子~離子的物質結構和化學鍵、分子間作用力等相互作用，其所在的尺度是微觀世界中最接近宏觀的，因而它們的自然規律也與人類生存的宏觀世界中物質和材料的物理、化學性質最為息息相關。

作為純粹化學學科，早期主要在研究物質結構，如@邱洪燈 研究員所答，已經可以歸為早期的研究領域了。如今，人們對純粹物質結構的認識已經很難再有新的突破了，2011年的准晶研究也已經過去很多年了。

為一個中間學科，化學在深度和廣度兩個維度均有許多研究熱點。從物質和材料的角度出發的話，你能想到的領域都可以有化學的身影。比如前幾天報道的喬治亞理工學院的科學家實現了石墨烯上的開關操作，就緊湊計算機領域。

㈢ 化學學科涉及的重要領域有哪些（例如：生命探索、信息科學）

化學和其它科學一樣,是認識世界和改造世界重要學科.它與物理科學、生命科學等相互滲透,不斷形成新的交叉學科.
學科的前沿方向與優先領域為：（1）合成化學；
（2）化學反應動態學； （3）分子聚集體化學； （4）理論化學；
（5）分析化學測試原理和檢測技術新方法建立； （6）生命體系中的化學過程；
（7）綠色化學與環境化學中的基本化學問題； （8）材料科學中的基本化學問題； （9）能源中的基本化學問題；
（10）化學工程的發展與化學基礎.

㈣ 無機化學8個方向是什麼

1.無機化學專業研究方向

各大院校的研究方向有所不同，以南開大學為例，該專業研究方向主要有：01無機合成化學02能源材料化學03無機納米材料04化學電源05功能性配合物化學06生物無機化學

3.無機化學專業就業前景分析

畢業生主要在高等院校、科研部門、工礦企業、政府機關、貿易部門等相關專業的單位從事教學、科研、生產、檢驗管理;也可在環保、化工、醫葯、外貿、海關、衛生、質檢、輕工、普教等相關單位從事應用研究開發、生產技術管理及產品營銷工作。

㈤ 化學熱門研究領域

化學工程是一個傳統而又富有朝氣的學科，隨著生命、環境和材料等相關科學的快速發展，本學科又煥發出新的青春。進入21世紀，我國社會可持續發展的總體戰略框架中，資源、環境、健康與信息領域對化學工程和高分子材料學科發展提出了新的機遇與挑戰。化學工程領域既是國民經濟建設與社會發展的重要工程領域，又與信息、生物、材料、計算機、資源、能源、海洋、航天等高新技術領域相互滲透，推動高新技術的發展。在化工生產領域之外，凡是存在反應過程或傳遞過程並值得重視的場合，幾乎都可以找到化學工程的用武之地。目前化學工程領域正向集約化、連續化、高效化、自動化、精細化的方向發展。可以預見，化學工程領域將會有更大的發展，將為廣大畢業生提供更廣闊的人生舞台。
材料化學專業一般是作為材料科學與工程系/學院中的一個專業方向。主要的研究范疇並不是材料的化學性質，而是材料在制備、使用過程中涉及到的化學過程、材料性質的測量。比如陶瓷材料在燒結過程中的變化、金屬材料在使用過程中的腐蝕現象、冶金過程中條件的控制對產品的影響等等。材料性質的測量也不同於材料物理專業的方法。材料化學專業所研究的大多跟傳統產業有關，屬於解決實際問題的理論學科，因此材料化學專業研究的課題沒有那麼新潮和熱門，但是在現實生產中，對出色的材料化學方面人才的需求是巨大的，例如說冶金行業，在鋼鐵、有色金屬冶煉過程中效率低、產品質量差、生產過程中浪費嚴重等問題，都需要用材料化學的知識來解決。中國雖然一直以陶瓷聞名世界，但實際世界上精密陶瓷(用於電子材料中，價錢非常昂貴)絕大部分是由日本製造的，就是因為我們在配料、控制燒結條件等環節技術力量太差，而材料化學正是解決這些問題的。所以材料化學專業不僅實用價值高，而且發展空間大。
有機化學是一級學科化學下設的二級學科以天然有機產物和生物活性分子、金屬與元素有機化合物為主要研究對象，從研究有機合成化學和物理有機化學著手，發展有機化學的反應、合成、方法和理論。
高分子化學與物理是以高分子材料為基本研究對象的交叉學科，是高分子科學的基礎。與化學的其它二級學科相比，它與現代物理學有著更加深刻的連帶關系，其發展更加依賴於化學和物理學的進步同時也對這兩大軸心科學的進步產生深刻影響。高分子化學與物理研究的主要目的，是通過研究高分子材料的結構及化學、物理性質，設計、創制出高性能的高分子材料和製品。

㈥ 現代無機合成的內容和方法與舊時代相比有哪些變化

第一章

概論

1.
現代無機合成的內容和方法與舊時代相比有哪些變化？

2.

為什麼說無機合成化學往往是一個國家工業發展水平的標志？

無機合成化學與國民經濟的發展息息相關，
在國民經濟中佔有重要的地位。
工業中廣泛使用
的
「
三酸兩鹼
」
，農業生產中必不可少的化肥、農葯，基礎建設中使用的水泥、玻璃、陶瓷，
塗料工業中使用的大量無機顏料等無一不與無機合成有關。
這些產品的產量和質量幾乎代表
著一個國家的工業水平。

3.
為什麼說合成化學是化學學科的核心，是化學家改造世界、創造社會財富的最有力的手

段？

4.
您能舉出幾種由
p
區元素合成的無機材料嗎？

碳納米管、

5.
為什麼從某種意義上講，合成化學的發展史就是化學的發展史？

6.
您或您的朋友的研究課題屬於無機合成領域嗎？如果是，屬於哪個熱點領域？舉例說明。

7.
什麼是極端條件下的合成？能否舉一例說明。

極端條件是指極限情況，
即超高溫、
超高壓、
超真空及接近絕對零度、
強磁場與電場、
激光、
等離子體等。例如，在模擬宇宙空間的情況下，可能合成出沒有位錯的高純度晶體。

8.
查閱文獻，找出一例綠色合成原理在無機合成化學中的應用。

9.
何謂軟化學合成方法？與所謂的「硬化學法」相比有什麼特點？

軟化學是相對於硬化學而言的。
它是指在較溫和條件下實現的化學反應過程。
特點：
◇不需
用高純金屬作原料；
◇製得的合金是有一定顆粒度的粉末，
不需在使用時再磨碎；
◇產品本
身具有高活性；
◇產品具有良好的表面性質和優良的吸放氫性能；
◇合成方法簡單；
◇有可
能降低成本；◇為廢舊儲氫合金的回收再生開辟了新途徑。

10.
在研究工作中，您最喜歡利用哪種工具查閱化合物的合成方法？

㈦ 關於化學，你知道它涉及到哪些領域嗎

有機化學：致力於碳化合物和物質的化學分支。無機化學：致力於非碳化合物和物質的化學分支。分析化學：化學的一個分支，致力於通過各種不同的儀器、工具和實踐來識別和量化物質。物理化學：化學的一個分支，致力於分析化學現象及其不同的行為和現象。生物化學：化學的一個分支，專門研究生物體內發生的化學過程，例如細胞呼吸。核化學：致力於核過程和性質以及放射性的化學分支。

化學科學對研究物質的原子和分子結構（其中的鍵）感興趣，以定量和定性地確定物質的性質。化學科學感興趣的是了解和控制化學反應及其條件，感興趣的是獲得可用於醫學、農業、工程和工業的新的有益產品。化學科學對解決一些環境問題很感興趣，例如銹病、（水-空氣-土壤）污染、水資源短缺和能源資源。