现代化学有哪些研究领域

① 化学研究范畴有哪些

化学作为中心科学，其研究范畴是非常宽泛的。
2009年6月美国国家科学基金会（NSF）重新将化学研究进行了分类，涵盖了化学研究的各个领域，分类如下（对每一个类别我都进行了一下简单的解释）：
-基础化学（4类）
化学合成：包括药物、新材料、日用化学品等的制备，结合传统的有机、无机、高分子化学等诸多领域的手段。
化学结构、动力学和机理：对物质的结构及其变化过程的原理性研究，与近现代物理学的发展结合紧密。
化学测量和成像：包含传统的分析化学领域，主要为化学研究过程提供定量定性的检测手段，同时为现代医学和生命科学研究提供技术手段。
理论、模型和计算方法：从已有的原理出发，对化学过程建立近似的物理模型，进行理论分析或借助计算机进行计算模拟。
-交叉学科（4类）
环境化学科学：包括对大气、土壤、水体环境的监测和对其中化学过程的研究。
生命过程的化学：包含传统的化学生物学，研究物质在生物体内的作用和变化过程，为医学、药学和理解生命过程进行相关研究。
催化化学：研究促进或阻碍某一系列特定化学反应。
高分子、超分子和纳米化学：研究高分子化合物的合成、性质和变化，研究分子的自组装特性以及研究在纳米尺度下，分子表现出的宏观尺度下所没有的特性，研究新型功能材料的制备和性质。

回答问题补充：药物研制、新能源开发、日用化学品研发、矿物处理等……材料方面其实可以扩展开来写，包括传统材料（合成纤维、塑料、橡胶等）和功能材料（半导体、光电材料、选择性膜等）

② 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。

③ 什么叫现代化学

现代化学就是当前存在的化学研究和化学进展以及相关化学的知识和研究内容。
现代化学发展的特点和方向
经过约200多年的努力，化学进入现代时期。总结起来说现代化学有五大特点和两个发展方向。
五大特点是
（1）化学家对物质的认识和研究，从宏观向微观深入。20世纪以来，化学家已用实验打开原子大门，深入地了解原子内部的情况，并且用量子理论探讨原子内的电子排布、能量变化等。就是对复杂的化学反应来说，也可以测量反应机理，了解反应过渡态的情况以及分子、原子间能量的交换。
（2）从定性和半定量化向高度定量化深入。虽然近代化学也曾广泛地使用各种定量化工具，但是还只能说停留在定性和半定量化水平。本世纪60年代后，电子计算机大规模地引进化学领域，用它来计算分子结构已取得巨大的成功。如今任何化学论文如无详尽的定量数据就难以发表，发表了也难取得公认。而且如今化学实验的精密度愈来愈高，几乎所有仪器都是定量化的，有的还用电子计算机来控制。
（3）对物质的研究从静态向动态伸展。近代化学对物质的研究基本上停留在静态的水平或从静态出发，推出一些动态情况。例如，从热力学定律出发，通过状态函数的变化，从始态及终态情况推断反应变化中一些可能情况。现代化学已摆脱这种间接研究推理，而采用直接的方法去了解或描述动态情况，特别是激光技术、同位素技术、微微秒技术、分子束技术在现代化学里的大规模应用。化学家目前已能了解皮秒内微粒运动的情况，反应中化学键的断裂以及能量交换等情况。特别值得一提的是有关动态薛定谔方程的研究，一旦成功它将会为动态研究开辟光辉前景。
（4）由描述向推理或设计深化。近代化学几乎全凭经验，主要通过实验来了解和阐述物质。虽然也有一些理论如溶液理论、结构理论等可以指示研究方向，但总体来说近代化学基本上是描述性的。原来化学中四大学科（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）彼此存在很大独立性。然而现代化学已打破传统的界限，化学不仅自身各学科相互渗透，而且跟物理、生物、数学、医学等学科相互交融和渗透。特别是近年量子化学的发展，已渗透到各学科，使化学摆脱历史传统，可以预先预测和推理，然后用实验来验证或合成。例如，当今许多高难度的合成工作都事先根据理论设计，然后决定合成路线。着名的维生素B12的合成工作就是一个典范，它标志着化学已从描述向设计飞跃。
（5）向研究分子群深入。近代化学对化学的研究通常只停留在一个或几个分子间的作用。即所谓0级、1级、2级、3级反应，对多分子的反应是无能为力的。但是近代化学远远不能满足实际需要了，特别是研究生物体内的化学反应，就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应了。例如，一个活细胞内往往需要几十种酶作催化剂，同时催化许多化学反应。因此研究分子群关系，已成为现代化学的一个特点。
现代化学的发展方向，一是化学向分子设计方向前进。分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造。由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用，使分子设计逐渐趋向现实。上面说过的着名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12，就是按他创立的前沿轨道理论出发，计算后设计出最佳合成路线和原料配比，一举成功并传为佳话。目前全世界每年合成几千种抗癌药，大都是先设计好合成路线，而后进入生产的。
现代化学第二个发展方向是向分子群研究进军。在自然界中生物的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应，才能使生物体生命延续。就是完成一项简单工作也必须是多个分子同时工作才能实现。例如，根瘤菌体内的固氮酶，就有两种蛋白质分子，一种是含铁的，另一种是含钼的，这两种分子必须同时工作才能把氮气固定下来。目前化学家已合成主要生命基础物质，并引进酶技术、仿生技术、膜技术等，使研究分子群的情况成为可能。这也是为揭开生命秘密做好基础工作。
总之，现代化学的特点决定现代化学的发展方向，反过来现代化学的发展方向也决定现代化学的五大特点，它们是相辅而成、相得益彰的。

④ 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。

⑤ 现代化学最为主要研究的四大领域是哪些

现代化学的主要分支领域及部分研究内容

• 绿色化学

• 陈庆龄：关于精细化学研究开发与发展的若干思考,邓友全：离子液体在绿色化学化工中的应用,刘昌见：绿色化学一石化工业技术突破性进展的源泉.王丕新：水溶性高分子合成的绿色化工技术,陈从喜：原子经济反应：三组合组分串联反应合成苯并呋喃和苯并噻吩衍生物的新方法研究,纪红兵：缩醛及二氧戊环的绿色脱保护反应及其机理研究,王兰英：苯乙烯基—4—吡啶菁—β一环糊精的绿色合成,樊耀亭：农业固体废弃物的生物制氢及其机理研究,余正坤：硒催化的光气替代化学,夏寒松：离子液体中青霉素酰化酶的特性研究,寇元：离子液体极性的红外光谱研究,曹钢：异丙苯绿色生产技术工业应用

• 2. 纳米化学

• 徐正：纳米、亚微米空心结构的构筑,俞书宏：仿生合成与无机纳米结构,周理：纳米碳管储能的化学原理与储存容量研究,黄维：具有纳米结构的有机发光材料的研究进展,万立骏：富勒烯及其衍生物的纳米结构研究,申承民：单分散金属纳米粒子的合成,表征及自组装,吴凯：具有光开关效应的有机半导体纳米晶粒的组装,肖守军：DNA晶体为支架的纳米线路的组装,郭志新：碳纳米管的有机功能化,张治军：AgBr/PMMA复合纳米微粒的制备,钱东金：液一液界面研制纳米结构材料,顾忠泽：光子晶体的份生研究,朱俊杰：微波辅助液相法快速合成一维纳米材料,陈建峰：超重力反应沉淀法大规模低成本制备纳米材料等.

⑥ 现代分析化学的前沿领域有哪些

现代分析化学的前沿领域有哪些
现代分析化学的前沿领域有：
化学计量学(metrology),传感器(sensor)过程控制,自动化(automatization)分析系统,生物技术和生物过程,微型化(micromation)分析
高灵敏度（达原子级、分子级）、高选择性（复杂体系分析）、智能化（专家系统）、自动化（计算机技术）、联用化（不同分析方法的联用）并向实时、在线的动态分析方向纵身发展.
分析化学(analytical chemistry)已发展到分析科学阶段.分析化学正在成长为一门建立在化学,物理学,数学,计算机科学,精密仪器制造科学等学科以上的综合性的边缘科学.

⑦ 化学工程与技术专业的研究方向

1． 化工分离工程：
主要从事新型分离技术（膜分离技术、超临界流体技术、微波萃取技术、超声提取、反应精馏等）的工艺与设备、传统化工分离技术的改进、分离技术的耦合等方面的研究。目前在天然植物有效成分的提取与分离、中药有效成分的提取与分离、膜分离工艺与设备等方面形成特色研究方向。2．绿色化学工艺：
主要从事绿色反应过程（洁净高效的新型反应和分离技术、新型催化剂、新型反应器等）、环境友好型新分子和新材料、反应与分离集成技术的研究开发，新型溶剂及助剂的研究开发，以及绿色化学工艺起始原料性质和产物性质的研究。目前已经在光催化降解技术、清洁反应加工工艺、绿色分离技术以及环保型制革剂和清洁化制革新工艺等方面开展了技术研究和开发。3．化工新材料：
该研究方向属于多学科交叉领域，主要从事新型能源化工材料以及新型化工分离材料的研究和开发。目前已在多孔无机有机和复合相变储能材料、吸附材料、净化材料、无机粉体、纳米复合材料、生物医药材料等的设计、制备、表征和应用等方面开展了研究。该研究方向在化工新材料的研究方面形成了鲜明的化学工艺特色，为从速解决化工新材料领域基础研究与产业化之间的瓶颈或脱节问题提供了有效途径。4．催化技术及应用：
催化技术在国民经济中具有十分重要的意义。当代人类面临的许多挑战，诸如能源开发、自然资源的综合利用、新材料研制以及环境保护等方面重大问题的解决都不同程度地依赖于催化过程。本方向主要以均相和多相催化剂以及酶催化剂的设计、制备及其在有机合成和精细化学品合成上的应用研究为主，既注重基础理论研究，更强调催化技术的实际应用。5．精细化学品化学与技术：
精细化学品是指具有特定功能、技术密集、大量采用复配技术、小批量多品种、附加值高的化工产品。精细化学品化学与技术作为应用化学学科的一个研究方向，立足于化学、化工、石油、轻工和材料化学，将现代化学化工新的合成技术应用于精细化学品的研究领域，并实现工业化。该研究方向既重视现代合成新理论和新技术的研究，又重视其应用，具有鲜明的轻工特色。6．环境污染物控制化学与工艺：
本方向主要从事水中化学污染物的控制化学研究与工艺技术开发，重点研究利用光化学、电化学、声化学等化学物理方法分解水中有机污染物的化学原理与工艺条件，为高污染和微污染工业污水的治理探讨新的技术路径。

⑧ 当今化学最前沿的研究方向有哪些

1. 精准合成(precision synthesis)

在很多领域，精准合成一直都是一个热点和难点。精准合成用于高效合成所需产物，原料能够100%生成产物，基本没有副产物，产物结构明确，具有高的效率和原子经济型。

十几年前着名的诺贝尔化学奖获得者sharpless发明了点击合成(click reaction)的方法，受到了极大的关注。这种方法因为精准合成的优势备受推崇，有人认为sharpless因为click reaction还能再获一次诺贝尔化学奖。

click reaction只能用于极少的反应类型，如巯基–烯，叠氮–炔等。更多的人在开发新的反应。重点关注的是化学选择性chemoselectivity，区域选择性regioselectivity，立构选择性stereoselectivity，催化效率catalytic efficiency等。

2. 新的合成方法学

这一方向重点在于开发新反应。化工产品，新药和新材料对人类社会的进步和国民经济的发展还是十分重要的。有些物质采用目前的方法能够合成，但过程繁琐，产率较低等。有些物质干脆合成不出来。所以研究新的合成方法学是非常必要的。

3. 自动化合成

如今的化学合成相关的科研主要靠廉价的研究生们这些人力堆起来的。随着自动化进一步发展，化学家们就希望能够和合成结合起来。比如高通量筛选，计算机辅助的反应路径设计等。

⑨ 现代物理化学主要研究的四大领域是什么

现代化学的主要分支领域及部分研究内容

1. 绿色化学

2. 陈庆龄：关于精细化学研究开发与发展的若干思考,邓友全：离子液体在绿色化学化工中的应用,刘昌见：绿色化学一石化工业技术突破性进展的源泉.王丕新：水溶性高分子合成的绿色化工技术,陈从喜：原子经济反应：三组合组分串联反应合成苯并呋喃和苯并噻吩衍生物的新方法研究,纪红兵：缩醛及二氧戊环的绿色脱保护反应及其机理研究,王兰英：苯乙烯基—4—吡啶菁—β一环糊精的绿色合成,樊耀亭：农业固体废弃物的生物制氢及其机理研究,余正坤：硒催化的光气替代化学,夏寒松：离子液体中青霉素酰化酶的特性研究,寇元：离子液体极性的红外光谱研究,曹钢：异丙苯绿色生产技术工业应用

3. 2. 纳米化学

4. 徐正：纳米、亚微米空心结构的构筑,俞书宏：仿生合成与无机纳米结构,周理：纳米碳管储能的化学原理与储存容量研究,黄维：具有纳米结构的有机发光材料的研究进展,万立骏：富勒烯及其衍生物的纳米结构研究,申承民：单分散金属纳米粒子的合成,表征及自组装,吴凯：具有光开关效应的有机半导体纳米晶粒的组装,肖守军：DNA晶体为支架的纳米线路的组装,郭志新：碳纳米管的有机功能化,张治军：AgBr/PMMA复合纳米微粒的制备,钱东金：液一液界面研制纳米结构材料,顾忠泽：光子晶体的份生研究,朱俊杰：微波辅助液相法快速合成一维纳米材料,陈建峰：超重力反应沉淀法大规模低成本制备纳米材料等.