无机合成化学的热点领域有哪些

㈠ 无机化学工业主要包括

重要的无机化学工业
合成氨工业、硫酸工业、氯碱工业，是三个最重要的无机化学工业，它们都有各自的一整套从原料到各种化工产品的工业体系，为经济建设提供了大量的生产资料。高中化学教材上对这三个化学工业体系都有专门的章节介绍，也可见它们的重要性。下面就分别对它们进行简单的总结。
①合成氨工业
高中课本上介绍的是德国化学家弗里茨-哈伯(F.Haber， 1868-1934)发明的，由氮气和氢气直接合成氨的方法。这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。故此方法又称“循环法”。
反应原理： N2+3H2 2NH3

合成氨工业简易流程图
a. 原料气的制备、净化
氮气：从空气中获得。可用液化空气分离法，将空气液化后，因为氮气的沸点比氧气低，因而使液态空气蒸发时，氮气先挥发出来；或先用焦炭与空气中的氧作用，生成CO2，再在高压下使CO2大量溶于水而分离出氮气。
氢气：由水和燃料获得。可先将水蒸气通过炽热的煤层或焦炭层，使水蒸气与碳发生反应，生成CO与H2，然后在催化剂作用下再使CO与水蒸气作用转化为CO2，除去CO2后即可得到所需的原料气。反应方程式：C+H2O CO+H2 CO+H2O CO2+H2
实际的工业生产中，二者的制备是同时进行的。工厂里常使用石油、天然气、焦炉气等气体燃料，将其与空气和水蒸气共同作用制得含有氮气和氢气的粗原料气。工业上常用高压水吸法，使CO2大量溶于水中而得到粗原料气。
由于原料气中含有的CO、CO2和一些含硫化合物会使合成氨的催化剂中毒，因而制得的粗原料气还需要经过一氧化碳变换、脱硫脱碳等步骤，进行净化。最后制得的氮氢比约为1：3的纯净气，经压缩机压缩后进入氨合成回路。
b. 氨的合成
合成氨的反应是在高压环境的合成塔中完成的，氮气和氢气混合后经过压缩从塔的上部进入合成塔。经过合成塔下部的热交换器，混合气体的温度升高，并进入放有触媒（催化剂）的接触室。在接触室，一部分氮气和氢气发生反应，合成了氨，混有氮气，氢气和氨气的混合气体经过热交换器离开合成塔。混合气体要经由冷凝器，将氨液化，因而将氨分离出来，而氮气和氢气的混合气体经压缩再次送入合成塔，形成循环。
对合成氨的适宜条件的讨论
浓度：一般采用N2和H2的体积比1∶3
当合成氨生产的原料气循环使用时，两种气体仍应保持1∶3 的体积比循环。
温度：500℃左右。从三个方面——反应速率、氨的产率、催化剂活性考虑。
合成氨是放热反应，降低温度虽有利于平衡向正反应方向移动，但温度过低，反应速率过慢，所以温度不宜太低，在500℃左右为宜，催化剂在这个温度活性最大。
压强：一般采用2×107Pa～5×107Pa.
合成氨是体积缩小的可逆反应，所以压强增大，有利于氨的合成，但压强过高时，对设备的要求也就很高，制造设备的成本就高，而且所需的动力也越大，应选择适当的压强。
催化剂：用铁触媒作催化剂。
催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡时间.，但不会影响氨的产率。
c. 氨的分离
把混合气体通过冷凝器，经冷凝使氨液化，将氨分离出来，导入液氨贮罐，提高原料的利用率。同时将未反应的H2、N2循环送入合成塔，使其充分利用。

㈡ 近年来化学领域有哪些研究热点或趋势

研究趋势：主要在研究物质结构，合成新的物质。

化学（chemistry）是自然科学的一种，主要在分子、原子层面，研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质（实质是自然界中原来不存在的分子）。

不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学，化学研究的原子~分子~离子的物质结构和化学键、分子间作用力等相互作用，其所在的尺度是微观世界中最接近宏观的，因而它们的自然规律也与人类生存的宏观世界中物质和材料的物理、化学性质最为息息相关。

作为纯粹化学学科，早期主要在研究物质结构，如@邱洪灯 研究员所答，已经可以归为早期的研究领域了。如今，人们对纯粹物质结构的认识已经很难再有新的突破了，2011年的准晶研究也已经过去很多年了。

为一个中间学科，化学在深度和广度两个维度均有许多研究热点。从物质和材料的角度出发的话，你能想到的领域都可以有化学的身影。比如前几天报道的乔治亚理工学院的科学家实现了石墨烯上的开关操作，就紧凑计算机领域。

㈢ 化学学科涉及的重要领域有哪些（例如：生命探索、信息科学）

化学和其它科学一样,是认识世界和改造世界重要学科.它与物理科学、生命科学等相互渗透,不断形成新的交叉学科.
学科的前沿方向与优先领域为：（1）合成化学；
（2）化学反应动态学； （3）分子聚集体化学； （4）理论化学；
（5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立； （6）生命体系中的化学过程；
（7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题； （8）材料科学中的基本化学问题； （9）能源中的基本化学问题；
（10）化学工程的发展与化学基础.

㈣ 无机化学8个方向是什么

1.无机化学专业研究方向

各大院校的研究方向有所不同，以南开大学为例，该专业研究方向主要有：01无机合成化学02能源材料化学03无机纳米材料04化学电源05功能性配合物化学06生物无机化学

3.无机化学专业就业前景分析

毕业生主要在高等院校、科研部门、工矿企业、政府机关、贸易部门等相关专业的单位从事教学、科研、生产、检验管理;也可在环保、化工、医药、外贸、海关、卫生、质检、轻工、普教等相关单位从事应用研究开发、生产技术管理及产品营销工作。

㈤ 化学热门研究领域

化学工程是一个传统而又富有朝气的学科，随着生命、环境和材料等相关科学的快速发展，本学科又焕发出新的青春。进入21世纪，我国社会可持续发展的总体战略框架中，资源、环境、健康与信息领域对化学工程和高分子材料学科发展提出了新的机遇与挑战。化学工程领域既是国民经济建设与社会发展的重要工程领域，又与信息、生物、材料、计算机、资源、能源、海洋、航天等高新技术领域相互渗透，推动高新技术的发展。在化工生产领域之外，凡是存在反应过程或传递过程并值得重视的场合，几乎都可以找到化学工程的用武之地。目前化学工程领域正向集约化、连续化、高效化、自动化、精细化的方向发展。可以预见，化学工程领域将会有更大的发展，将为广大毕业生提供更广阔的人生舞台。
材料化学专业一般是作为材料科学与工程系/学院中的一个专业方向。主要的研究范畴并不是材料的化学性质，而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化、金属材料在使用过程中的腐蚀现象、冶金过程中条件的控制对产品的影响等等。材料性质的测量也不同于材料物理专业的方法。材料化学专业所研究的大多跟传统产业有关，属于解决实际问题的理论学科，因此材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门，但是在现实生产中，对出色的材料化学方面人才的需求是巨大的，例如说冶金行业，在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题，都需要用材料化学的知识来解决。中国虽然一直以陶瓷闻名世界，但实际世界上精密陶瓷(用于电子材料中，价钱非常昂贵)绝大部分是由日本制造的，就是因为我们在配料、控制烧结条件等环节技术力量太差，而材料化学正是解决这些问题的。所以材料化学专业不仅实用价值高，而且发展空间大。
有机化学是一级学科化学下设的二级学科以天然有机产物和生物活性分子、金属与元素有机化合物为主要研究对象，从研究有机合成化学和物理有机化学着手，发展有机化学的反应、合成、方法和理论。
高分子化学与物理是以高分子材料为基本研究对象的交叉学科，是高分子科学的基础。与化学的其它二级学科相比，它与现代物理学有着更加深刻的连带关系，其发展更加依赖于化学和物理学的进步同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻影响。高分子化学与物理研究的主要目的，是通过研究高分子材料的结构及化学、物理性质，设计、创制出高性能的高分子材料和制品。

㈥ 现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化

第一章

概论

1.
现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化？

2.

为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志？

无机合成化学与国民经济的发展息息相关，
在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用
的
“
三酸两碱
”
，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷，
涂料工业中使用的大量无机颜料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表
着一个国家的工业水平。

3.
为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会财富的最有力的手

段？

4.
您能举出几种由
p
区元素合成的无机材料吗？

碳纳米管、

5.
为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？

6.
您或您的朋友的研究课题属于无机合成领域吗？如果是，属于哪个热点领域？举例说明。

7.
什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。

极端条件是指极限情况，
即超高温、
超高压、
超真空及接近绝对零度、
强磁场与电场、
激光、
等离子体等。例如，在模拟宇宙空间的情况下，可能合成出没有位错的高纯度晶体。

8.
查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。

9.
何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么特点？

软化学是相对于硬化学而言的。
它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。
特点：
◇不需
用高纯金属作原料；
◇制得的合金是有一定颗粒度的粉末，
不需在使用时再磨碎；
◇产品本
身具有高活性；
◇产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能；
◇合成方法简单；
◇有可
能降低成本；◇为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径。

10.
在研究工作中，您最喜欢利用哪种工具查阅化合物的合成方法？

㈦ 关于化学，你知道它涉及到哪些领域吗

有机化学：致力于碳化合物和物质的化学分支。无机化学：致力于非碳化合物和物质的化学分支。分析化学：化学的一个分支，致力于通过各种不同的仪器、工具和实践来识别和量化物质。物理化学：化学的一个分支，致力于分析化学现象及其不同的行为和现象。生物化学：化学的一个分支，专门研究生物体内发生的化学过程，例如细胞呼吸。核化学：致力于核过程和性质以及放射性的化学分支。

化学科学对研究物质的原子和分子结构（其中的键）感兴趣，以定量和定性地确定物质的性质。化学科学感兴趣的是了解和控制化学反应及其条件，感兴趣的是获得可用于医学、农业、工程和工业的新的有益产品。化学科学对解决一些环境问题很感兴趣，例如锈病、（水-空气-土壤）污染、水资源短缺和能源资源。