現代化學有哪些研究領域

① 化學研究范疇有哪些

化學作為中心科學，其研究范疇是非常寬泛的。
2009年6月美國國家科學基金會（NSF）重新將化學研究進行了分類，涵蓋了化學研究的各個領域，分類如下（對每一個類別我都進行了一下簡單的解釋）：
-基礎化學（4類）
化學合成：包括葯物、新材料、日用化學品等的制備，結合傳統的有機、無機、高分子化學等諸多領域的手段。
化學結構、動力學和機理：對物質的結構及其變化過程的原理性研究，與近現代物理學的發展結合緊密。
化學測量和成像：包含傳統的分析化學領域，主要為化學研究過程提供定量定性的檢測手段，同時為現代醫學和生命科學研究提供技術手段。
理論、模型和計算方法：從已有的原理出發，對化學過程建立近似的物理模型，進行理論分析或藉助計算機進行計算模擬。
-交叉學科（4類）
環境化學科學：包括對大氣、土壤、水體環境的監測和對其中化學過程的研究。
生命過程的化學：包含傳統的化學生物學，研究物質在生物體內的作用和變化過程，為醫學、葯學和理解生命過程進行相關研究。
催化化學：研究促進或阻礙某一系列特定化學反應。
高分子、超分子和納米化學：研究高分子化合物的合成、性質和變化，研究分子的自組裝特性以及研究在納米尺度下，分子表現出的宏觀尺度下所沒有的特性，研究新型功能材料的制備和性質。

回答問題補充：葯物研製、新能源開發、日用化學品研發、礦物處理等……材料方面其實可以擴展開來寫，包括傳統材料（合成纖維、塑料、橡膠等）和功能材料（半導體、光電材料、選擇性膜等）

② 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。

③ 什麼叫現代化學

現代化學就是當前存在的化學研究和化學進展以及相關化學的知識和研究內容。
現代化學發展的特點和方向
經過約200多年的努力，化學進入現代時期。總結起來說現代化學有五大特點和兩個發展方向。
五大特點是
（1）化學家對物質的認識和研究，從宏觀向微觀深入。20世紀以來，化學家已用實驗打開原子大門，深入地了解原子內部的情況，並且用量子理論探討原子內的電子排布、能量變化等。就是對復雜的化學反應來說，也可以測量反應機理，了解反應過渡態的情況以及分子、原子間能量的交換。
（2）從定性和半定量化向高度定量化深入。雖然近代化學也曾廣泛地使用各種定量化工具，但是還只能說停留在定性和半定量化水平。本世紀60年代後，電子計算機大規模地引進化學領域，用它來計算分子結構已取得巨大的成功。如今任何化學論文如無詳盡的定量數據就難以發表，發表了也難取得公認。而且如今化學實驗的精密度愈來愈高，幾乎所有儀器都是定量化的，有的還用電子計算機來控制。
（3）對物質的研究從靜態向動態伸展。近代化學對物質的研究基本上停留在靜態的水平或從靜態出發，推出一些動態情況。例如，從熱力學定律出發，通過狀態函數的變化，從始態及終態情況推斷反應變化中一些可能情況。現代化學已擺脫這種間接研究推理，而採用直接的方法去了解或描述動態情況，特別是激光技術、同位素技術、微微秒技術、分子束技術在現代化學里的大規模應用。化學家目前已能了解皮秒內微粒運動的情況，反應中化學鍵的斷裂以及能量交換等情況。特別值得一提的是有關動態薛定諤方程的研究，一旦成功它將會為動態研究開辟光輝前景。
（4）由描述向推理或設計深化。近代化學幾乎全憑經驗，主要通過實驗來了解和闡述物質。雖然也有一些理論如溶液理論、結構理論等可以指示研究方向，但總體來說近代化學基本上是描述性的。原來化學中四大學科（無機化學、有機化學、分析化學、物理化學）彼此存在很大獨立性。然而現代化學已打破傳統的界限，化學不僅自身各學科相互滲透，而且跟物理、生物、數學、醫學等學科相互交融和滲透。特別是近年量子化學的發展，已滲透到各學科，使化學擺脫歷史傳統，可以預先預測和推理，然後用實驗來驗證或合成。例如，當今許多高難度的合成工作都事先根據理論設計，然後決定合成路線。著名的維生素B12的合成工作就是一個典範，它標志著化學已從描述向設計飛躍。
（5）向研究分子群深入。近代化學對化學的研究通常只停留在一個或幾個分子間的作用。即所謂0級、1級、2級、3級反應，對多分子的反應是無能為力的。但是近代化學遠遠不能滿足實際需要了，特別是研究生物體內的化學反應，就要研究多個分子甚至一大群分子間的反應了。例如，一個活細胞內往往需要幾十種酶作催化劑，同時催化許多化學反應。因此研究分子群關系，已成為現代化學的一個特點。
現代化學的發展方向，一是化學向分子設計方向前進。分子設計就是說化學家像建築師造房子那樣設計好再建造。由於電子計算機、各種能譜技術、微微秒技術、激光技術、同位素技術等在化學上的應用，使分子設計逐漸趨向現實。上面說過的著名有機合成大師伍德沃德合成難度極大的維生素B12，就是按他創立的前沿軌道理論出發，計算後設計出最佳合成路線和原料配比，一舉成功並傳為佳話。目前全世界每年合成幾千種抗癌葯，大都是先設計好合成路線，而後進入生產的。
現代化學第二個發展方向是向分子群研究進軍。在自然界中生物的活動常常同時發生幾十個甚至幾百個化學反應，才能使生物體生命延續。就是完成一項簡單工作也必須是多個分子同時工作才能實現。例如，根瘤菌體內的固氮酶，就有兩種蛋白質分子，一種是含鐵的，另一種是含鉬的，這兩種分子必須同時工作才能把氮氣固定下來。目前化學家已合成主要生命基礎物質，並引進酶技術、仿生技術、膜技術等，使研究分子群的情況成為可能。這也是為揭開生命秘密做好基礎工作。
總之，現代化學的特點決定現代化學的發展方向，反過來現代化學的發展方向也決定現代化學的五大特點，它們是相輔而成、相得益彰的。

④ 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。

⑤ 現代化學最為主要研究的四大領域是哪些

現代化學的主要分支領域及部分研究內容

• 綠色化學

• 陳慶齡：關於精細化學研究開發與發展的若干思考,鄧友全：離子液體在綠色化學化工中的應用,劉昌見：綠色化學一石化工業技術突破性進展的源泉.王丕新：水溶性高分子合成的綠色化工技術,陳從喜：原子經濟反應：三組合組分串聯反應合成苯並呋喃和苯並噻吩衍生物的新方法研究,紀紅兵：縮醛及二氧戊環的綠色脫保護反應及其機理研究,王蘭英：苯乙烯基—4—吡啶菁—β一環糊精的綠色合成,樊耀亭：農業固體廢棄物的生物制氫及其機理研究,余正坤：硒催化的光氣替代化學,夏寒松：離子液體中青黴素醯化酶的特性研究,寇元：離子液體極性的紅外光譜研究,曹鋼：異丙苯綠色生產技術工業應用

• 2. 納米化學

• 徐正：納米、亞微米空心結構的構築,俞書宏：仿生合成與無機納米結構,周理：納米碳管儲能的化學原理與儲存容量研究,黃維：具有納米結構的有機發光材料的研究進展,萬立駿：富勒烯及其衍生物的納米結構研究,申承民：單分散金屬納米粒子的合成,表徵及自組裝,吳凱：具有光開關效應的有機半導體納米晶粒的組裝,肖守軍：DNA晶體為支架的納米線路的組裝,郭志新：碳納米管的有機功能化,張治軍：AgBr/PMMA復合納米微粒的制備,錢東金：液一液界面研製納米結構材料,顧忠澤：光子晶體的份生研究,朱俊傑：微波輔助液相法快速合成一維納米材料,陳建峰：超重力反應沉澱法大規模低成本制備納米材料等.

⑥ 現代分析化學的前沿領域有哪些

現代分析化學的前沿領域有哪些
現代分析化學的前沿領域有：
化學計量學(metrology),感測器(sensor)過程式控制制,自動化(automatization)分析系統,生物技術和生物過程,微型化(micromation)分析
高靈敏度（達原子級、分子級）、高選擇性（復雜體系分析）、智能化（專家系統）、自動化（計算機技術）、聯用化（不同分析方法的聯用）並向實時、在線的動態分析方向縱身發展.
分析化學(analytical chemistry)已發展到分析科學階段.分析化學正在成長為一門建立在化學,物理學,數學,計算機科學,精密儀器製造科學等學科以上的綜合性的邊緣科學.

⑦ 化學工程與技術專業的研究方向

1． 化工分離工程：
主要從事新型分離技術（膜分離技術、超臨界流體技術、微波萃取技術、超聲提取、反應精餾等）的工藝與設備、傳統化工分離技術的改進、分離技術的耦合等方面的研究。目前在天然植物有效成分的提取與分離、中葯有效成分的提取與分離、膜分離工藝與設備等方面形成特色研究方向。2．綠色化學工藝：
主要從事綠色反應過程（潔凈高效的新型反應和分離技術、新型催化劑、新型反應器等）、環境友好型新分子和新材料、反應與分離集成技術的研究開發，新型溶劑及助劑的研究開發，以及綠色化學工藝起始原料性質和產物性質的研究。目前已經在光催化降解技術、清潔反應加工工藝、綠色分離技術以及環保型製革劑和清潔化製革新工藝等方面開展了技術研究和開發。3．化工新材料：
該研究方向屬於多學科交叉領域，主要從事新型能源化工材料以及新型化工分離材料的研究和開發。目前已在多孔無機有機和復合相變儲能材料、吸附材料、凈化材料、無機粉體、納米復合材料、生物醫葯材料等的設計、制備、表徵和應用等方面開展了研究。該研究方向在化工新材料的研究方面形成了鮮明的化學工藝特色，為從速解決化工新材料領域基礎研究與產業化之間的瓶頸或脫節問題提供了有效途徑。4．催化技術及應用：
催化技術在國民經濟中具有十分重要的意義。當代人類面臨的許多挑戰，諸如能源開發、自然資源的綜合利用、新材料研製以及環境保護等方面重大問題的解決都不同程度地依賴於催化過程。本方向主要以均相和多相催化劑以及酶催化劑的設計、制備及其在有機合成和精細化學品合成上的應用研究為主，既注重基礎理論研究，更強調催化技術的實際應用。5．精細化學品化學與技術：
精細化學品是指具有特定功能、技術密集、大量採用復配技術、小批量多品種、附加值高的化工產品。精細化學品化學與技術作為應用化學學科的一個研究方向，立足於化學、化工、石油、輕工和材料化學，將現代化學化工新的合成技術應用於精細化學品的研究領域，並實現工業化。該研究方向既重視現代合成新理論和新技術的研究，又重視其應用，具有鮮明的輕工特色。6．環境污染物控制化學與工藝：
本方向主要從事水中化學污染物的控制化學研究與工藝技術開發，重點研究利用光化學、電化學、聲化學等化學物理方法分解水中有機污染物的化學原理與工藝條件，為高污染和微污染工業污水的治理探討新的技術路徑。

⑧ 當今化學最前沿的研究方向有哪些

1. 精準合成(precision synthesis)

在很多領域，精準合成一直都是一個熱點和難點。精準合成用於高效合成所需產物，原料能夠100%生成產物，基本沒有副產物，產物結構明確，具有高的效率和原子經濟型。

十幾年前著名的諾貝爾化學獎獲得者sharpless發明了點擊合成(click reaction)的方法，受到了極大的關注。這種方法因為精準合成的優勢備受推崇，有人認為sharpless因為click reaction還能再獲一次諾貝爾化學獎。

click reaction只能用於極少的反應類型，如巰基–烯，疊氮–炔等。更多的人在開發新的反應。重點關注的是化學選擇性chemoselectivity，區域選擇性regioselectivity，立構選擇性stereoselectivity，催化效率catalytic efficiency等。

2. 新的合成方法學

這一方向重點在於開發新反應。化工產品，新葯和新材料對人類社會的進步和國民經濟的發展還是十分重要的。有些物質採用目前的方法能夠合成，但過程繁瑣，產率較低等。有些物質乾脆合成不出來。所以研究新的合成方法學是非常必要的。

3. 自動化合成

如今的化學合成相關的科研主要靠廉價的研究生們這些人力堆起來的。隨著自動化進一步發展，化學家們就希望能夠和合成結合起來。比如高通量篩選，計算機輔助的反應路徑設計等。

⑨ 現代物理化學主要研究的四大領域是什麼

現代化學的主要分支領域及部分研究內容

1. 綠色化學

2. 陳慶齡：關於精細化學研究開發與發展的若干思考,鄧友全：離子液體在綠色化學化工中的應用,劉昌見：綠色化學一石化工業技術突破性進展的源泉.王丕新：水溶性高分子合成的綠色化工技術,陳從喜：原子經濟反應：三組合組分串聯反應合成苯並呋喃和苯並噻吩衍生物的新方法研究,紀紅兵：縮醛及二氧戊環的綠色脫保護反應及其機理研究,王蘭英：苯乙烯基—4—吡啶菁—β一環糊精的綠色合成,樊耀亭：農業固體廢棄物的生物制氫及其機理研究,余正坤：硒催化的光氣替代化學,夏寒松：離子液體中青黴素醯化酶的特性研究,寇元：離子液體極性的紅外光譜研究,曹鋼：異丙苯綠色生產技術工業應用

3. 2. 納米化學

4. 徐正：納米、亞微米空心結構的構築,俞書宏：仿生合成與無機納米結構,周理：納米碳管儲能的化學原理與儲存容量研究,黃維：具有納米結構的有機發光材料的研究進展,萬立駿：富勒烯及其衍生物的納米結構研究,申承民：單分散金屬納米粒子的合成,表徵及自組裝,吳凱：具有光開關效應的有機半導體納米晶粒的組裝,肖守軍：DNA晶體為支架的納米線路的組裝,郭志新：碳納米管的有機功能化,張治軍：AgBr/PMMA復合納米微粒的制備,錢東金：液一液界面研製納米結構材料,顧忠澤：光子晶體的份生研究,朱俊傑：微波輔助液相法快速合成一維納米材料,陳建峰：超重力反應沉澱法大規模低成本制備納米材料等.