Kemiteknik

Inriktningar:

  • Kemisk apparatteknik
  • Kemisk reaktionsteknik
  • Livsmedelsvetenskap
  • Oorganisk miljökemi
  • Skogsindustriell kemiteknik
  • Teknisk ytkemi


Forskarskolan finns vid institutionen för kemi- och bioteknik.
Studierektor: Britt-Marie Steenari, bms@chalmers.se

Studieplan

(fastställd av prorektor den 17 maj 2005, diarienummer C2005/604)
(reviderad den 21 maj 2008)

 1. Ämnesbeskrivning och mål för utbildningen

Forskningsområdet kemiteknik behandlar samverkan mellan kemiska och fysikaliska egenskaper i industriella kemiska processer och produkter. Forskningen omfattar både inomvetenskaplig grundforskning och tillämpad forskning. Målsättningen är att behärska industriella kemiska processer och produkter så att de kan utformas optimalt både miljömässigt och ekonomiskt.

1.1 Särskilda forskningsinriktningar

1.1.1 Kemisk apparatteknik

Kemisk apparatteknik innefattar enhetsoperationer inom produktionsprocesser där impuls-, värme- och materieöverföring är av betydelse. Forskningen är inriktad på utformning, uppskalning, dimensionering och utveckling av apparatur, samt matematisk modellering för analys och beräkning av enhetsoperationer. Forskningen vid kemisk apparatteknik omfattar transportprocesser i porösa material innefattande operationer som filtrering, avvattning, tvättning, torkning och dragering; blandning i två och trefassystem innefattande suspendering, massafibersuspensioner, bubbelkolonner och flockningsoperationer; kemikalieåtervinning i sulfatmassaprocessen och framtagning av fysikalisk-kemiska data för kemitekniska beräkningar.

1.1.2 Kemisk reaktionsteknik

Målsättningen för den kemiska reaktionstekniken är att behärska den kemiska eller biologiska processen i industriell skala så att processens utformning och styrning ger optimala driftsbetingelser. Dessa driftsbetingelser är baserade på matematiska modeller för växelverkan mellan processens kemiska och fysikaliska egenskaper. Forskningsprogrammet omfattar studier av kemiska och biologiska reaktioner vilka sker i flerfassystem. Målsättningen för forskningen är dels att få större kunskap om dessa processer, dels att ge ett bättre underlag för utformning, optimering och styrning av dessa processer i industriell skala.

1.1.3 Livsmedelsvetenskap

Livsmedelsindustrin är i hög grad en processinriktad industri. Då livsmedel är biologiska material som karaktäriseras av stor instabilitet krävs speciell hänsyn när man i industriella processer förändrar livsmedlets fysikaliska och/eller kemiska miljö. Forskningen är inriktad på tillämpning av milda processbetingelser för att bevara livsmedlets färskhet och mikrobiella säkerhet samt att tillämpa överkritiska processer för att förbättra produktkvalitet och processekonomi.

1.1.4 Skogsindustriell kemiteknik

Målsättningen för den skogsindustriella kemitekniken är att ge kunskap om vedkomponenternas uppbyggnad och reaktioner under olika kemiska och fysikaliska betingelser samt att med detta underlag ge färdighet att utveckla tekniska processer för miljövänlig framställning och egenskapsförbättring av skogsindustriprodukter. Forskningen omfattar utveckling av processer för tillverkning av blekt kemisk massa, ultrastrukturell analys av ved med avseende på metaller, metallers inflytande vid kokning och blekning, ljushetsstabilisering av mekanisk massa och därmed kopplade frågor till ligninets struktur och reaktioner och kemisk modifiering av trä och träfiber för förbättrad beständighet av skogsindustriprodukter.

1.1.5 Teknisk ytkemi

Forskningsinriktningen vid teknisk ytkemi är tekniska tillämpningar av ytkemi. Ytkemi är en nyckelteknologi inom många branscher, från livs- och läkemedelsindustri till pappers- och gruvindustri. Pågående och planerade forskningsaktiviteter kan indelas i fyra områden. Det första området är heterogenkatalys. Teknisk ytkemi deltar här som en av tre noder i ett brett upplagt kompetenscentrum, Kompetenscentrum katalys, med inriktning mot avgasrening av fordon. Andra katalysprojekt som bearbetas är krackning av restoljefraktioner, vätebehandling av förnyelsebara oljor samt framställning av Fischer-Tropschdiesel från dels syntesgas, dels vegetabiliska oljor. Det andra området är yt- och kolloidkemi med anknytning till tensiders egenskaper och tillämpningar. Bland problemställningarna märks miljövänliga tensiders fysikalisk-kemiska egenskaper, geminitensiders fysikaliska kemi, användningar av mikroemulsioner och suspensioner av mesoporösa material för organisk och bioorganisk syntes samt studier av dispersa systems stabilitet. Det tredje området rör nanomaterial. Med självassocierade tensider som mall framställs nanometerstora partiklar och mesoporösa material med olika geometrier. Såväl oxidiska material som grafit har tillverkats. Zeoliter samt material för termoelektriska applicationer framställs också. Det fjärde området handlar om supramolekylär kemi och speciellt undersökningar av struktur och strukturdynamik av sådana system. Biopolymergeler och cellulosafibern är exempel på supramolekylära system som studeras. Transport av dels vatten, dels i vatten lösta ämnen i dessa system undersöks med hjälp av NMR diffusometri, olika mikroskopimetoder samt matematisk modellering. Mycket av detta arbete drivs inom ramen för Vinnovas VINN Excellence Center Supramolekylära biomaterial.

1.1.6 Oorganisk miljökemi

Den övergripande forskningsstrategin inom oorganisk miljökemi är att bidra med kemiska och materialkemiska aspekter för en hållbar samhällsutveckling.
Inom förbrännings- och förgasningskemi studerar vi metodik för rökgasrening samt miljövänlig användning av restprodukter. Askors innehåll av lösliga komponenter och tungmetaller begränsar möjliga användningsområden, varför vi studerar olika processer att stabilisera eller avskilja dessa komponenter, t ex i biobränsle- och avfallsförbränningsaskor.
Atmosfärisk korrosion studeras på laboratorium och inkluderar såväl bruksmetaller, lättmetallegeringar, stenmaterial som papper. Beständighet av olika typer av moderna och trditionella byggnadsmaterial är ett viktigt område, och vi samverkar nära med Göteborgs MiljöVetenskapliga centrum, GMV, inom byggnads- och kulturminnesvård. Ett betydelsefullt tillämpningsområde för teoretiska beräkningar inom oxidkemin är förbättrade egenskaper hos betong.

1.2 Forskarutbildningens mål

  • Forskarutbildningen skall ge ett djup inom den egna disciplinen och en bredd inom hela det kemitekniska området.
  • Forskarutbildningen skall ha sådan kvalitet att doktorerna och licentiaterna är attraktiva för svensk och internationell kemisk industri.
  • Forskarutbildningen skall utveckla individens kreativitet och kritiska tänkande.
  • Forskningen skall ha sådan kvalitet att resultaten kan publiceras i internationellt erkända vetenskapliga tidskrifter med refereegranskning.
  • Forskarskolan skall även aktivt sprida forskningsresultaten utanför forskningssamhället till företag och intresserade enskilda.

2. Behörighet och antagning

För tillträde till forskarutbildningen fordras civilingenjörsexamen, filosofie magisterexamen eller annan likvärdig utbildning med inriktning mot kemi. Studenter med likvärdiga utbildningar kan antas till forskarskolan efter särskild prövning. Den studerande skall ha sådan förmåga i övrigt som bedöms vara nödvändig för att genomgå utbildningen. Beslut om antagning tas av proprefekt efter granskning och godkännande av studierektor för forskarskolan. Information om antagning till forskarutbildningen på KB finns i ett PM, se institutionens hemsida under utbildning/forskarutbildning.

3. Utbildningens uppläggning och inriktning

För heltidsstuderande beräknas utbildningen kräva netto fyra år till doktorsexamen och två år till licentiatexamen. Den senare examen rekommenderas starkt som ett etappmål på väg mot doktorsexamen.

I utbildningen ingår lärarledda kurser, inläsning av litteratur på egen hand (”läskurs”), avhandlingsarbete och aktivt deltagande i forskarskolans och den egna ämnesinriktningens seminarier. Tyngdpunkten i forskarutbildningen skall ligga vid forskningsarbetet som skall leda fram till en doktorsavhandling eller en licentiatuppsats. Forskningsarbetet skall motsvara minst 75 % av den nominella utbildningstiden. Kunskapsprov efter kurser kan ske genom skriftlig eller muntlig tentamen, inlämningsuppgifter, uppsats och seminarium eller på annat sätt. På kurser ges endast betygen Godkänd eller Underkänd.

3.1 Seminarier

Inom forskarskolan genomförs minst en gemensam seminariedag per år. Varje doktorand skall en gång per år presentera sin forskning vid gemensamma seminarier där flera doktorander presenterar ett kortare bidrag. Dessa seminarier kan ha bestämda teman och kan introduceras av forskare från industrin eller andra högskolor.

3.2 Kurser

Aktuellt kursutbud, se institutionens hemsida under utbildning/forskarutbildning.

3.2.1 Obligatoriska kurser

De Chalmersgemensamma kurserna, pedagogik 3 högskolepoäng, etik 3 högskolepoäng och introduktionsdag för doktorander 0 högskolepoäng, är obligatoriska.

4. Kvalitetskrav för examination


4.1 Krav på licentiatuppsatser

Det vetenskapliga arbetet skall presenteras i form av en rapport. Denna kan utformas antingen som en monografi elleren sammanläggning av artiklar sammanfattade i en inledning. Avhandlingen skall skrivas på engelska. Kraven på oberoende enskilt arbete och vetenskaplig stringens skall vara liknande som för en doktorsexamen, men de bör tillämpas i en något lägre grad. En licentiatavhandling presenteras vid ett offentligt seminarium i enlighet med de regler som stipuleras av Chalmers. En av refereerna (se nedan) kan bjudas in till licentiatseminariet för att ställa frågor kring uppsatsen.

Licentiatuppsatsen skall granskas innan tryckningen antingen av studierektor för forskarskolan eller av två referees, om inte minst hälften av artiklarna är publicerade i refereegranskade tidskrifter.

För ytterligare detaljer, se Chalmers allmänna anvisningar för forskarutbildning (Arbetsordning för forskarutbildningen) och Chalmers studiehandbok (Chalmers forskarutbildning – studiehandbok).

4.2 Krav på doktorsavhandlingar

Det vetenskapliga arbetet skall presenteras i form av en rapport. Denna kan utformas antingen som en monografi eller en sammanläggning av artiklar sammanfattade i en inledning. Avhandlingen skall skrivas på engelska. Avhandlingen skall vara av sådan kvalitet att den skall kunna publiceras i en internationell tidskrift av hög standard och med vetenskaplig granskning. Avhandlingen skall uppvisa en hög grad av oberoende enskilt arbete och vetenskaplig stringens. Avhandlingen skall försvaras vid en offentlig disputation i enlighet med de regler som stipuleras av Chalmers.

Doktorsavhandlingen skall granskas av två referees, om inte minst hälften av artiklarna är publicerade i refereegranskade tidskrifter.

Regler för doktorsavhandlingar vid KB, se institutionens hemsida under utbildning/forskarutbildning.

För ytterligare detaljer, se Chalmers allmänna anvisningar för forskarutbildning (Arbetsordning för forskarutbildningen) och Chalmers studiehandbok (Chalmers forskarutbildning – studiehandbok).

5. Fordringar för examen


5.1 Licentiatexamen

En licentiatexamen omfattar 120 högskolepoäng. I examen ingår minst 30 och upp till 60 högskolepoäng kurser samt forskningsarbete omfattande minst 60 och vanligtvis 90 högskolepoäng.

5.2 Doktorsexamen

En doktorsavhandling omfattar 240 högskolepoäng. I examen ingår minst 60 och upp till 120 högskolepoäng kurser samt forskningsarbete omfattande minst 120 och vanligtvis 180 högskolepoäng.

6. Handledning

Den forskarstuderande har rätt till akademisk rådgivning och handledning under en tid motsvarande fyra års heltidsstudier för en doktorsexamen och två års heltidsstudier för en licentiatexamen. En examinator, en huvudhandledare och en biträdande handledare skall utses till varje forskarstuderande. Examinator och huvudhandledare kan vara en och samma person.

Den forskarstuderande skall tillsammans med examinator, handledare och studierektor utforma en individuell studieplan samt en tidplan för den forskarstuderandes utbildning. Ett uppföljningsmöte skall äga rum en gång per år, då studieplanen uppdateras.

7. Kunskapsprov

Tentamen på kursdelen kan vara skriftlig eller muntlig. Endast betygen godkänd och icke godkänd finns.

8. Organisation av forskarutbildningen

Institutionens proprefekt är ansvarig för forskarutbildningsfrågorna. Till sin hjälp har proprefekten studierektorerna för respektive forskarskola och institutionens kanslichef. Institutionens forsknings- och forskarutbildningskommitté är ett diskussions- och samordningsforum och är beredande organ för övergripande frågor.