PhD в области химической инженерии
Главная страница → Программы и Поступление → Докторские программы → PhD в области химической инженерии
О программе
Программа докторантуры (PhD) по химической инженерии (далее — программа PhD), полностью реализуемая на английском языке, предназначена для формирования углубленной базы знаний и развития передовых навыков экспертного уровня у специалистов, планирующих карьеру в академической среде, промышленности и научно-исследовательской сфере в любых направлениях химической инженерии.
Программа направлена на развитие глубокого понимания сущности, применения и оценки принципов и практических аспектов химической инженерии, а также на совершенствование исследовательских навыков. Текущие научные направления программы PhD по химической инженерии охватывают широкий спектр исследований с особым акцентом на приоритетные для Казахстана области, такие как: производство, преобразование и хранение энергии; охрана окружающей среды, восстановление загрязненных территорий и эффективное использование ресурсов; переработка углеводородов; производство и переработка пластмасс; пищевая переработка; биотехнологические процессы; красная, зеленая и белая биотехнологии.
Данные направления также соответствуют широко признанным международным исследовательским приоритетам, таким как: лидерство в ключевых и промышленных технологиях (информационные и коммуникационные технологии; нанотехнологии; передовые материалы; передовые производственные технологии и процессы); окружающая среда, перспективные и новые технологии; здоровье, демографические изменения и благополучие (совершенствование диагностики; инновационные методы лечения и технологии; интегрированная, устойчивая и ориентированная на человека система оказания помощи).
По завершении программы PhD студенты будут способны самостоятельно разрабатывать и проводить инновационные, оригинальные и высококачественные исследования по широкому кругу тем в области химической инженерии. Кроме того, выпускники программы будут подготовлены к профессиональной деятельности в промышленной и академической среде, в том числе на таких позициях, как преподаватели университетов, старшие научные сотрудники, инженеры и специалисты по разработке продуктов.
Программа PhD разработана в соответствии с обновленной Рамочной структурой программ послевузовского образования Назарбаев Университета.
Программа направлена на развитие глубокого понимания сущности, применения и оценки принципов и практических аспектов химической инженерии, а также на совершенствование исследовательских навыков. Текущие научные направления программы PhD по химической инженерии охватывают широкий спектр исследований с особым акцентом на приоритетные для Казахстана области, такие как: производство, преобразование и хранение энергии; охрана окружающей среды, восстановление загрязненных территорий и эффективное использование ресурсов; переработка углеводородов; производство и переработка пластмасс; пищевая переработка; биотехнологические процессы; красная, зеленая и белая биотехнологии.
Данные направления также соответствуют широко признанным международным исследовательским приоритетам, таким как: лидерство в ключевых и промышленных технологиях (информационные и коммуникационные технологии; нанотехнологии; передовые материалы; передовые производственные технологии и процессы); окружающая среда, перспективные и новые технологии; здоровье, демографические изменения и благополучие (совершенствование диагностики; инновационные методы лечения и технологии; интегрированная, устойчивая и ориентированная на человека система оказания помощи).
По завершении программы PhD студенты будут способны самостоятельно разрабатывать и проводить инновационные, оригинальные и высококачественные исследования по широкому кругу тем в области химической инженерии. Кроме того, выпускники программы будут подготовлены к профессиональной деятельности в промышленной и академической среде, в том числе на таких позициях, как преподаватели университетов, старшие научные сотрудники, инженеры и специалисты по разработке продуктов.
Программа PhD разработана в соответствии с обновленной Рамочной структурой программ послевузовского образования Назарбаев Университета.
Основная информация
- Кампус: Астана, Казахстан
- Язык обучения: английский
- Формат обучения: Очная, на кампусе
- Продолжительность: 4 года
- Общее количество кредитов ECTS: 240
Цели программы
Программа направлена на подготовку:
- Главная цель программы — подготовка высококвалифицированных исследователей докторского уровня, готовых и способных вносить долгосрочный вклад в решение научных, технологических, экономических, социальных и экологических задач глобального значения. Программа направлена на подготовку специалистов для построения успешной профессиональной карьеры в национальных и международных компаниях, а также в академической среде Казахстана, соседних стран и других государств мира.
- Будущих специалистов в области разработки государственной политики и принятия решений для работы в государственных органах, сфере государственной службы и социальном секторе как в Казахстане, так и на международном уровне.
- Предпринимателей, способных продвигать передовые и инновационные наукоемкие технологии в любой стране мира.
- Нового поколения ученых и технологов, обладающих коммерческим мышлением и передовыми технологическими знаниями, способных возглавлять дальнейшее развитие выбранного направления химической инженерии и инженерии материалов.
- Будущих преподавателей и исследователей в различных направлениях химической инженерии для профессиональной деятельности в качестве специалистов в университетах Казахстана и других стран мира.
Ключевые преимущества:
- Докторское образование экспертного уровняПредназначено для построения успешной карьеры в академической среде, научных исследованиях, промышленности, разработке технологий и руководящих должностях в государственном секторе.1
- Особый акцент на оригинальные и самостоятельные исследованияПозволяет студентам создавать новые знания и вносить значимый вклад в специализированную область химической инженерии.2
- Исследования, соответствующие стратегическим приоритетам КазахстанаВключая производство и хранение энергии, охрану окружающей среды, переработку углеводородов, пластмасс и пищевых продуктов, биопроцессы и биотехнологии.3
- Интеграция химической инженерии и инженерии материаловПозволяет студентам проводить исследования в области инженерии химических реакций, передовых материалов, переработки полимеров, энергетических материалов, экологических технологий и вычислительного материаловедения.4
- Гибкие возможности для специализацииБлагодаря дисциплинам по выбору докторского уровня, которые подбираются в соответствии с темой диссертации студента и утверждаются основным научным руководителем.5
- Передовая экспериментальная и вычислительная подготовкаВключает математическое моделирование, численное моделирование, анализ процессов, характеризацию материалов, лабораторные исследования и интерпретацию сложных данных.6
- Непрерывная работа над диссертационным исследованием на протяжении всей программыНачинается с первого года обучения и сопровождается регулярной оценкой прогресса, планированием исследований, академическим письмом и подготовкой публикаций в рецензируемых научных изданиях.7
- Индивидуальное научное руководство со стороны междисциплинарного комитетаКомитет состоит из основного научного руководителя, внутреннего со-руководителя из Назарбаев Университета и внешнего со-руководителя из другой организации.8
- Международный и отраслевой опытВключает научно-исследовательское сотрудничество с внешними организациями, а также возможность пройти стажировку продолжительностью от трех до двенадцати месяцев в утвержденном международном исследовательском центре.9
- Опыт преподавания и академического развитияДокторанты участвуют в образовательной деятельности Университета в качестве ассистентов преподавателя (Teaching Assistants).10
Результаты обучения по Программе
После успешного завершения программы студенты смогут:
- Проводить обзор, анализ и оценку научной литературы в своей области исследований в рамках химической инженерии.
- Выбирать актуальные темы исследований в своей области химической инженерии и формулировать соответствующие научные гипотезы.
- Самостоятельно планировать, разрабатывать и анализировать исследования, а также представлять их результаты в письменной и устной форме.
- Вносить оригинальный вклад в развитие знаний в своей области специализации в рамках химической инженерии.
- Принимать технически и этически обоснованные решения и соотносить свои исследования с более широким контекстом знаний в соответствующем направлении химической инженерии.
- Развивать академическую и научную карьеру посредством выступлений, публикаций и профессионального взаимодействия на национальном и международном уровнях.
Чему вы научитесь?
- Методология исследований и исследовательская этика
- Критический анализ научной литературы
- Формулирование исследовательского вопроса и разработка гипотезы
- Планирование эксперимента, сбор и валидация данных
- Продвинутая инженерия химических реакций
- Химическая кинетика и моделирование реакторов
- Продвинутая термодинамика химических процессов
- Тепло и массоперенос
- Механика жидкостей и явления переноса
- Реология и переработка полимеров
- Вычислительная инженерия материалов
- Передовые технологии обработки и производства материалов
- Энергетические материалы и электрохимические технологии
- Моделирование процессов и численное моделирование
- Академическое письмо, рецензирование и научная коммуникация
- Самостоятельные исследования и подготовка диссертации
Учебный план
¹ Дисциплина может быть зачтена выпускникам Назарбаев Университета без прохождения и заменена дисциплиной 8-го уровня (обязательной или элективной), выбранной комитетом научного руководства студента и утвержденной соответствующим комитетом департамента.
² Начисляется 0 ECTS, если диссертация не завершена / не защищена в данном семестре.
³ Если работа не представлена / не защищена, данное требование переносится на следующий семестр.
² Начисляется 0 ECTS, если диссертация не завершена / не защищена в данном семестре.
³ Если работа не представлена / не защищена, данное требование переносится на следующий семестр.
Элективные курсы
DCHME 752 - Polymer Melt Fluid Mechanics and Processing
DCHME 755 - Integrated Computational Materials Engineering
DCHME 762 - Advanced Materials Processing
DCHME 766 - Advanced Energy Materials and Their Application
DCHME 763 - Advanced Heat and Mass Transfer
DCHME 752 - Polymer Melt Fluid Mechanics and Processing
DCHME 755 - Integrated Computational Materials Engineering
DCHME 762 - Advanced Materials Processing
DCHME 766 - Advanced Energy Materials and Their Application
DCHME 763 - Advanced Heat and Mass Transfer
Основные модули
Список основных модулей
Course Description:
The course will facilitate the understanding of research planning and development, while enhancing the PhD student skills for reading, interpreting, writing and presenting his/her scientific and technical ideas to the peer community. The course will also deliver theory and examples of a variety of research methods and ethical principles associated to them.
Course learning outcomes:
1. Identify the core responsible conduct of research topic areas.
2. Recognize the roles of professional ethics, integrity, responsibility and accountability.
3. Understand research profile.
4. Demonstrate effective scientific communication oration skills.
5. Understand how to conduct mentorship and collaboration with integrity.
The course will facilitate the understanding of research planning and development, while enhancing the PhD student skills for reading, interpreting, writing and presenting his/her scientific and technical ideas to the peer community. The course will also deliver theory and examples of a variety of research methods and ethical principles associated to them.
Course learning outcomes:
1. Identify the core responsible conduct of research topic areas.
2. Recognize the roles of professional ethics, integrity, responsibility and accountability.
3. Understand research profile.
4. Demonstrate effective scientific communication oration skills.
5. Understand how to conduct mentorship and collaboration with integrity.
Course Description:
This course is designed to monitor progress and develop understandings, skills, and outlooks to conduct original, independent research at the PhD level. The student will develop (with the advisor’s guidance) a research plan at the beginning of the semester that will state a research problem/question/hypothesis, its background, outline a research strategy and experimental approach, method of data collection, interpretation and validation, and method of communication of the project results to others. The research plan is used as the basis for assessment of the student’s research progress.
Course learning outcomes:
By the end of the course, the student will be expected to be able to:
1. Discover and pursue a unique topic of research in order to construct new knowledge.
2. Design and conduct an original research project.
3. Develop skills in designing a discipline specific research methodology.
4. Develop a working knowledge of relevant literature in the thesis discipline.
5. Practice academic writing appropriate to the discipline and learn how to participate in the peer review process.
6. Discuss research and other topics with academics in the thesis discipline.
This course is designed to monitor progress and develop understandings, skills, and outlooks to conduct original, independent research at the PhD level. The student will develop (with the advisor’s guidance) a research plan at the beginning of the semester that will state a research problem/question/hypothesis, its background, outline a research strategy and experimental approach, method of data collection, interpretation and validation, and method of communication of the project results to others. The research plan is used as the basis for assessment of the student’s research progress.
Course learning outcomes:
By the end of the course, the student will be expected to be able to:
1. Discover and pursue a unique topic of research in order to construct new knowledge.
2. Design and conduct an original research project.
3. Develop skills in designing a discipline specific research methodology.
4. Develop a working knowledge of relevant literature in the thesis discipline.
5. Practice academic writing appropriate to the discipline and learn how to participate in the peer review process.
6. Discuss research and other topics with academics in the thesis discipline.
Course Description:
The course is addressed to PhD students and aims at reinforcing and enhancing the knowledge they have of chemical reaction engineering. The fundamentals of reaction kinetics and isothermal ideal reactor design will be reviewed. Then, the effects of residence time distribution and mixing history on the conversion in non-ideal reactors will be discussed. Catalytic reactors will be presented and the estimation of Thiele modulus will be demonstrated. Heterogeneous non-catalytic reactions will be covered in the case of solid-fluid systems. The principles presented will be connected with relevant applications, especially in the production of innovative materials. Specifically, advanced topics will be covered, like chemical vapor deposition reactors and applications, providing students with a broader appreciation of the applications of reaction engineering principles and methods in materials production. Students will deliver short Lightning Talks (micro-teaching format) where they explain and clarify a selected concept in chemical reaction engineering.
Course learning outcomes:
1. Formulate mathematical models of chemical reaction engineering systems by deriving governing equations and stating assumptions.
2. Apply analytical and numerical methods to solve chemical reaction engineering problems.
3. Communicate chemical reaction engineering concepts clearly and concisely through short micro-teaching presentations.
4. Evaluate and interpret simulation results of chemical reaction engineering systems using appropriate software tools.
The course is addressed to PhD students and aims at reinforcing and enhancing the knowledge they have of chemical reaction engineering. The fundamentals of reaction kinetics and isothermal ideal reactor design will be reviewed. Then, the effects of residence time distribution and mixing history on the conversion in non-ideal reactors will be discussed. Catalytic reactors will be presented and the estimation of Thiele modulus will be demonstrated. Heterogeneous non-catalytic reactions will be covered in the case of solid-fluid systems. The principles presented will be connected with relevant applications, especially in the production of innovative materials. Specifically, advanced topics will be covered, like chemical vapor deposition reactors and applications, providing students with a broader appreciation of the applications of reaction engineering principles and methods in materials production. Students will deliver short Lightning Talks (micro-teaching format) where they explain and clarify a selected concept in chemical reaction engineering.
Course learning outcomes:
1. Formulate mathematical models of chemical reaction engineering systems by deriving governing equations and stating assumptions.
2. Apply analytical and numerical methods to solve chemical reaction engineering problems.
3. Communicate chemical reaction engineering concepts clearly and concisely through short micro-teaching presentations.
4. Evaluate and interpret simulation results of chemical reaction engineering systems using appropriate software tools.
Элективные курсы
This PhD-level graduate course will cover the use of fluid mechanics and simulation in the analysis of processing operations for polymeric materials. We present a theoretical analysis of the typical flows used for the derivation of the flow curve of polymer melts (simple shear, cone-and-plate, parallel plate, Couette, Poiseuille, slit flow), derive the models on which rheometry is based and illustrate the limitations of each technique. In the last part of the course we present the application of the lubrication approximation to derive workable models for polymer processing operations. More advanced models, typically dealt with by the PhD students, will include use of Hele-Shaw and other lubrication flows. During the last segment of the course the students undertake an individual research project of computational (simulation and analysis of some polymer processing operation, possibly outside those covered in the class), experimental (measurement of an important property of a polymer system, such as viscosity or glass transition temperature) or bibliographical (critical review and exposition of a novel polymeric product or processing technology) nature. The PhD level project will be delivered to a class in the form of a lecture, in accordance to PLO-6 of the PhD Program.
Integrated Computational Materials Engineering (ICME) is an emerging discipline that aims to integrate computational material science tools into a holistic system that can accelerate materials development, improve design optimization, and unify design and manufacturing. Increasingly, ICME is the preferred paradigm for design, development, and manufacturing of advanced structural and functional materials. This PhD course aims at providing students with new state-of-the-technology tools for selecting, designing, optimizing, and manufacturing new materials. More specifically, this course covers the following topics with their associated length scale bridging methodologies: electronic structure calculations, atomistic modeling methods, coarse-graining and simulations at the mesoscale, as well as macroscopic modeling in the frame of continuum mechanics. Cases studies are examined to show how the principles and methods of ICME may be applied to design materials, processes and advanced products.
This PhD course provides comprehensive coverage of the main technologies for the production of high-value materials from polymers to novel ceramics to daily used consumer care products, as well as the theory which underlies materials processing operations. In the area of polymers, prediction of fiber orientations in flow will form part of this PhD level course. Design and manufacturing of polymeric composites, ceramic matrix composites and thin films, as well as colloidal systems like emulsions will also be discussed. The conventional and modern manufacturing technologies such as extrusion, molding, sintering, 3D printing, chemical vapor deposition, tape casting and chemical vapor infiltration will be covered in this course, as well as typical manufacturing challenges when dealing with non-Newtonian fluids. The mathematical analysis of extrusion and molding will be covered. A PhD level project will be carried out and will be delivered in class in the form of a lecture, in accordance to PLO-9 of the PhD Program.
The purpose of the course is to give an understanding of principles energy material science. This course includes lectures on the fundamentals, characterizations, preparation and evaluation methods of advanced and currently used materials for energy applications. Energy generation, conversion and storage in solar cells, fuel cells and particularly Li-ion batteries are going to be presented. Additionally, some unique properties of materials will be considered for designing of batteries for particular applications. Other advanced energy related technologies as fuel cell and photovoltaics will be introduced and the mainly applied materials will be discussed. Students will be engaged in the experimental works involving preparation of electrodes and electrolytes, and also assembly of coin cells and performance testing. Fabrication and studying of nanomaterials will be also taken into account in the laboratory works, as well as their physical properties characterization through the techniques of XRD, BET, spectroscopy etc. Finally, assembled batteries will undergo evaluation by its electrochemical measurement. Students will carry our individual and group projects, therefore be trained to design the experimental work, characterization/evaluation of the physical/electrochemical properties and interpret the overall obtained results.
This PhD-level graduate course will employ the application of the general conservation equations (conservation of mass, momentum, and energy) for studying the heat and mass transfer processes related to different types of systems and geometries. Modeling of heat and mass transfer processes for engineering systems, exposed to variety of initial and boundary conditions, is an integral part of this course. More advanced techniques to solve the simplified version of the modeled equations, as for example in the case of the Blassius problem (convective heat transfer), will be introduced. Non-dimensionalization will be applied throughout. Analytical solutions for two-dimensional heat transfer will be derived. Numerical techniques will be applied to solve 3-dimensional complex problems. Applications of heat and mass transfer analyses to different fields of chemical and materials engineering will be considered. The course will culminate in a research project, which will be presented to the class in the form of a lecture.
Где работают выпускники?
- Карьерные возможности
- Преподаватель или профессор университета
- Старший научный сотрудник
- Научный сотрудник
- Исследователь в области химической инженерии
- Инженер по исследованиям и разработкам
- Исследователь в области производства или хранения энергии
- Исследователь в области восстановления окружающей среды
- Исследователь в области переработки углеводородов
- Исследователь в области полимеров или пластмасс
- Исследователь в области биопроцессов или биотехнологий
- Исследователь в области пищевых технологий
- Исследователь в области передовых материалов
- Разработчик инженерных продуктов
- Менеджер исследовательских проектов
- Руководитель научно-исследовательской лаборатории
- Консультант по технологиям и инновациям
- Технический советник или советник по вопросам государственной политики
- Менеджер по инновациям
- Технологический предприниматель или основатель стартапа
- Где?
- Университеты и другие учреждения высшего образования
- Национальные и международные научно-исследовательские центры
- KMG Engineering
- Tengizchevroil (TCO)
- SLB
- North Caspian Operating Company (NCOC)
- Казатомпром
- Kazakhstan Petrochemical Industries Inc. (KPI)
- Karachaganak Petroleum Operating B.V. (KPO)
- Baker Hughes, PSI Group
- и другие компании химической, энергетической, материаловедческой, производственной и экологической отраслей.
Поступление & Подать заявку
Свяжитесь с нами:
Вопросы приема (докторантура)
Вопросы приема (докторантура)
Республика Казахстан, 010000,
г. Астана, пр. Кабанбай батыра, 53
г. Астана, пр. Кабанбай батыра, 53