Наносистемы и химический инжиниринг

Профиль посвящён разработке наноразмерных материалов и катализаторов для химической промышленности. Участники работают в лаборатории, изучают методы синтеза наноструктур и учатся оценивать их свойства с помощью физико-химических методов анализа.

На финале участники синтезируют наноразмерный катализатор, апробируют его в модельном химико-технологическом процессе и оценивают эффективность полученного решения. При этом они проходят путь от лабораторного эксперимента до анализа результатов, похожий на работу специалистов в исследовательских и инженерных подразделениях химической промышленности.

Первый этап состоит из двух туров.

Инженерный тур знакомит с тематикой профиля и образовательной программой. Участники изучают основы каталитических процессов в химической технологии и применение наноструктур в катализе.

Предметный тур проверяет уровень школьной подготовки:

• по химии;
• по физике.

Также участники проходят образовательный курс, который помогает подготовиться к следующим этапам.

Для участия во втором этапе необходимо собрать команду из 3–4 человек.

Участники изучают современные подходы к синтезу органических соединений с использованием катализаторов и методы разработки новых катализаторов для химической промышленности, в том числе с применением наночастиц.

На этапе участники учатся:

• рассчитывать ключевые параметры химико-технологического процесса;
• определять критерии его эффективности;
• обрабатывать результаты физико-химического анализа наночастиц;
• анализировать продукты каталитических реакций.

Работа над задачами второго этапа помогает подготовиться к лабораторной работе и комплексной инженерной задаче финала.

В финале участникам предстоит разработать и испытать наноразмерный катализатор.

Команда будет работать с методами химического синтеза и физико-химического анализа наноструктур. Полученный катализатор необходимо будет апробировать в модельном химико-технологическом процессе и оценить его эффективность.

Участникам предстоит:

• синтезировать наноразмерный катализатор;
• провести физико-химический анализ полученного материала;
• запустить модельный химико-технологический процесс;
• оценить эффективность катализатора по ключевым показателям;
• проанализировать результаты эксперимента.

Задача объединяет химический синтез, физико-химический анализ и расчёт параметров технологического процесса. По формату работа приближена к реальному циклу разработки и испытания новых решений в химической промышленности.