卡內基梅隆大學化學工程專業(yè)一直處于化學工程研究和創(chuàng)新的前沿，該專業(yè)通過健康與醫(yī)學、生物燃料、空氣質量等領域的研究推動，卡內基梅隆大學化學工程學院正在為所有人創(chuàng)造更健康、更清潔、更高效的未來鋪平道路。下面是托普仕老師整理的卡內基梅隆大學化學工程專業(yè)研究領域，一起來看看吧！
一、空氣質量和氣候
地球大氣層是一個巨大而復雜的化學反應堆。我們努力量化人類活動導致的大氣變化，并預測這些變化將如何影響環(huán)境和社會。
我們研究大氣中發(fā)生的多種物理和化學過程，重點關注顆粒物。我們研究小組的學生：
1) 設計和制造敏感儀器
2) 模擬大氣進行實驗室實驗
3) 運行區(qū)域和全球氣候模型
4) 使用從地球各地和繞地球運行的衛(wèi)星收集的觀測結果
二、能源、脫碳和可持續(xù)發(fā)展
我們的研究將工藝設計、優(yōu)化、流體動力學和機器學習的計算工作與催化和可再生聚合物的實驗工作結合起來。學生為以下方面的發(fā)展做出貢獻：
1) 低碳和凈零碳解決方案能夠確保所有人獲得負擔得起的、可靠的和可持續(xù)的能源
2) 工業(yè)脫碳和二氧化碳去除技術的途徑
項目包括：
1) 利用現代間歇性能源(風和太陽)實現電氣化
2) 碳捕獲、利用和封存
3) 基于低碳、可再生和回收原料的新型化學品和生產途徑的開發(fā)
4) 新型催化劑的設計
三、過程系統(tǒng)工程
隨著我們推進系統(tǒng)建模、優(yōu)化、機器學習和數據科學領域，我們的目標是開發(fā)新的數學模型和計算能力，以：
1) 改進化學工藝系統(tǒng)的合成、設計和操作
2) 優(yōu)化供應鏈和企業(yè)運營
3) 設計分子和新型材料
當前應用領域的示例包括：
1) 包含可再生能源的能源系統(tǒng)的設計和運營
2) 可持續(xù)流程和循環(huán)經濟
3) 碳捕獲和氣候變化
4) 稀土元素和關鍵礦物的回收
5) 大規(guī)模分布式系統(tǒng)
6) 有彈性的工業(yè)供應鏈
四、生物技術和制藥工程
通過化學工程、分子生物學和醫(yī)學的交叉研究，我們可以更好地了解分子和細胞對人類疾病和組織再生的貢獻。通過將傳輸、熱力學、藥效學和動力學概念應用于現代化學和生物技術，學生：
1) 開發(fā)安全有效的藥物和基因遞送系統(tǒng)
2) 改進細胞生產系統(tǒng)和分析檢測
3) 與臨床醫(yī)生合作進行生物醫(yī)學應用
4) 與行業(yè)和跨學科領域合作，進行機器學習驅動的藥物發(fā)現和藥物分析開發(fā)
五、催化和表面科學
我們將實驗表面科學和自動化、數據豐富的實驗與數據科學、機器學習和分子模擬相結合，以揭示催化劑的性能如何由其結構、組成和反應條件決定。我們的目標是：
1) 發(fā)現新的催化劑材料
2) 開發(fā)反應性和催化劑設計的新概念
當前的重點領域包括：
1) 碳氫化合物轉化
2) 燃料電池
3) 電池
4) 手性精細化學品的對映選擇性
六、軟材料和復雜流體
在化學工程、物理學和物理化學的交叉領域，我們使用微機械、流變學、光學和光譜實驗工具來發(fā)現分子間力和表面力如何控制軟物質中微米級和納米級結構的動力學。重點領域包括：
1) 膠體懸浮液、凝膠、乳液、泡沫和自組裝溶液
2) 將物理實驗與多組分系統(tǒng)中的高級數據分析相結合，開發(fā)可持續(xù)產品
我們的研究產生了新穎的分離和微反應器技術，并促進了配方產品的設計：
1) 藥品和藥物輸送系統(tǒng)
2) 農用化學品
3) 涂料
4) 洗滌劑
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