普林斯顿大学于1922年在休斯托特泰勒爵士的指导下开设了第一期化学工程课程。该部门于2010年7月1日正式成为化学和生物工程，出国留学网接下来将为您详细介绍本科和研究生课程内容及研究领域。
一、关于我们
普林斯顿大学化学与生物工程系的使命是：提供最高质量的教育和研究计划，为学生在化学、生物化学、生物医学和材料行业的领导岗位做好准备； 学术界和政府实验室。通过研究和奖学金方面的知识领导，帮助确定现代化学和生物工程领域的知识前沿。通过完成刺激新技术发展的研究，为国家的技术领先做出贡献。
普林斯顿化学工程的第一个博士学位于1948年颁发。为了表彰生物技术在化学工程学科和我们系的研究和课程中日益重要的作用，2010年中期，我们的部门由18名教师和3名相关教师，97名研究生，120名本科生和32名研究和技术人员组成，其中包括博士后。这个小组共同组成了一个充满活力和充满活力的研究人员，教师和学者社区。
我们十分欢迎来到普林斯顿大学化学与生物工程系。我们部门的研究由一群杰出而多样化的教师组成，他们的领域涵盖应用和计算数学，生物化学和生物医学工程，环境和能源科学与技术，材料科学与工程，热力学和统计力学以及运输现象。有关当前研究项目的信息最好在各个教师页面以及教师研究组页面中包含的链接中找到。
我们的学生是我们的首要任务。普林斯顿大学继续其传统，作为一个机构，高质量的教学与定义知识前沿的世界级研究愉快地共存。化学和生物工程尤其如此，我们的教师学者同时包括获得国家和国际杰出研究成果的获奖者，以及屡获殊荣的教师。我们鼓励您访问本科和研究生页面，以了解有关我们计划的更多信息。
二、本科课程介绍
欢迎来到污染控制、制药、半导体、粘合剂、生物聚合物、人造肾、炼油厂、太阳能电池板和陶瓷领域学习。化学工程是工程的一个分支，涉及用于开发和制造这些和许多其他产品的化学和物理过程。化学工程将物理学、数学、化学和生物学的基本原理应用于化学和生物化学过程。虽然化学家可能会在实验室中发现一种新的化合物，但这种化合物只不过是一种实验室的好奇心，除非化学工程师利用他或她的知识量化、扩大、测试和生产该化合物作为最终产品。
化学工程在物质结构和分子转化方面有着深厚的根基； 从分子尺度（例如，用于药物控制释放的生物相容性聚合物的设计和合成）到全球范围（例如测量和模拟气候变化的化学）。化学工程师为现代工业的技术基础设施做出了贡献，如石油加工、制药和化学制造、食品加工和塑料制造。
每个化学工程本科生都可以在一般的要求框架内制定反映其愿望和兴趣的学术计划。该系拥有强大的核心课程，辅以重要新兴领域的选修课，如生物工程和纳米技术。该计划的深度和灵活性为工程实践或工程、科学、商业，法律或医学研究生学习提供了良好的背景。
为什么要在普林斯顿学习化学和生物工程？
普林斯顿大学在研究型大学中具有独特的规模，主要关注艺术，科学和工程学。其文化和智力多样化的教师，学生和教职员工来自国家和世界各地，相互学习，利用它汇集的非凡教育资源来支持教学和研究，并在个人和集体中参与知识的保存，传播和发现。
普林斯顿大学的本科生比例相对较高，也是主要研究型大学中的佼佼者。作为一所本科学院，普林斯顿大学旨在招收具有特殊承诺和各种才能的学生，并为他们提供一个在智力和个人方面成长的环境； 一个独特的课程，强调学生的独立工作和与教师的直接智力接触； 广泛的课外机会； 以及在多元化校园社区生活的经历， （摘自大学使命宣言）。
三、研究生课程介绍
普林斯顿大学的化学工程课程是该大学研究生教育和科学研究的杰出传统的一部分。普林斯顿大学的正式研究生课程始于1869年，当时有三项研究金成立。1900年，研究生院在大学内正式包租，12年后，美国第一所住院研究生院就致力于此。
1930年，休·斯托特·泰勒爵士帮助建立了化学工程系，该系在1934年与化学系分离，并获得了第一个博士学位。几十年来，该部门的领导者已经达到国际地位：Joseph C. Elgin从事液萃取研究，Richard H. Wilhelm负责化学反应器分析，Leon Lapidus将现代计算技术应用于化学工程问题， William R. Schowalter对非牛顿流体力学的贡献，William B. Russel对胶体分散体的研究，以及Pablo G. Debenedetti对亚稳态液体的理解。认识到生物技术在化学工程学科和我们部门的研究和课程中日益重要的作用。
由化学和生物工程系的教师指导的研究继续探索和建立与现代工业乃至我们的世界所面临的技术和社会挑战相关的工程科学基础。研究课题包括从应用到基础，从尖端实验到优雅严谨的理论，再到复杂的分子模拟。通过主要专业学会的现有教师，包括美国化学工程师学会，获得了重要的研究进展。美国化学会； 流变学会，美国陶瓷学会； 工业和应用数学学会； 美国机械工程师协会； 和美国物理学会。现有教师包括国家工程院的四名成员； 国家科学基金会的十位总统，NSF和CAREER获奖者； 帕卡德研究员； 两位古根海姆研究员； 德雷福斯基金会的三位新教师和教师奖学金获得者； 两位Bodossaki基金会学术获奖者； 和美国艺术与科学学院的四名成员。两位Bodossaki基金会学术获奖者； 和美国艺术与科学学院的四名成员。两位Bodossaki基金会学术获奖者； 和美国艺术与科学学院的四名成员。
我们的使命是通过开展定义我们领域知识前沿的研究来教育化学和生物工程领域的领导者。我们为化学工程师在学术，政府和行业的教学，研究和开发以及管理方面做好准备。在世界一流的研究和奖学金的基础上，普林斯顿化学和生物工程系的特殊优势包括我们的学生与教师的比例很小，确保在研究生学习期间获得真正的指导； 普林斯顿大学其他部门统一强大的部门，促进各种互利的研究合作和我们的位置，在美国最集中的化学和制药工业研究实验室。
四、化学与生物工程研究领域
普林斯顿大学的化学和生物工程系拥有非常广泛的研究领域。研究项目的一些例子是隐形眼镜的聚合物技术的应用，不确定性下的生产优化，器官组织的结构，开发新的电池单元以及过冷液体的行为。这些项目具有广泛的医学研究应用，能源问题的潜在解决方案以及更好的肥皂的开发，仅举几例。
研究项目包括设在工程与应用科学学院的计算实验室和实验实验室，Lewis-Sigler综合基因组学研究所和普林斯顿材料科学与技术研究所我们的研究经常是跨学科的，涉及各个部门，包括化学、分子生物学和应用与计算数学。
研究领域包括：
1.应用与计算数学
建模和计算是科学研究的重要组成部分，理论、模拟和计算机辅助分析用于理解和设计从分子到整个化学工厂的各种空间和时间范围内的现象。高性能科学计算的持续爆炸，加上计算统计力学，生物信息学，多尺度建模和不确定性量化问题的算法开发的惊人进步，改变了建模师在现代化学工程中的作用。
在该部门内，开创性的计算和算法开发研究发生在以下几个领域：蛋白质折叠系统计算方法的发展，统计力学中新型计算集合的发展以及玻璃态景观和动力学的探索，多相流的粗粒化方程式和它们的新闭合的发展，多尺度/复杂系统的粗糙，无方程计算的发展以及发展生物学中动态，非线性模式形成的探索。该大学包含一个充满活力，开放和协作的建模/计算研究人员社区，并跨学科应用数学家（另见应用和计算数学专业）。
2.生物工程
普林斯顿化学和生物工程系的生物工程研究涉及许多长度尺度，从构成蛋白质的氨基酸到整个生物体。该部门的实验研究是在几个生命系统上进行的，包括细菌，哺乳动物细胞培养和苍蝇。该部门的研究人员采用遗传和分子生物学方法来实现诸如新疗法和生物传感器的发现和工程以及理解组织形成和发育中的信号传导和模式形成等目标。化学工程的生物工程研究与该部门的材料研究密切相关。我们的部门还拥有强大的定量和计算组件，并构成与其他人合作的核心核心 进行生命系统定量分析的小组。
3.环境与能源科学与技术
以高效和环保的方式提供世界人口的能源是世界人口为21的一大挑战圣世纪。化学工程是开发能源的核心，包括：改进石油精炼，生物燃料的生产和精炼，煤气化和洁净煤技术，以及包括燃料电池在内的氢能技术。与开发新能源的努力并行的是清洁环境的技术。化学工程在发电厂和汽车的清洁空气技术方面处于领先地位，并且正在引领温室气体减排和封存技术的发展。
4.材料合成，加工，结构和性能
材料工程同时与人类历史（青铜时代，铁器时代，硅时代）一样古老，以及今天随着最近的发展而爆炸的领域，因为我们获得纳米尺度的结构控制，或进入合成和生物材料界面。在普林斯顿大学，材料研究是一项广泛的工作，涉及许多科学和工程系，以及跨部门的普林斯顿材料科学与技术研究所。在化学工程中，特定的强度和兴趣领域包括有机材料（聚合物和小分子），胶体分散体和纳米颗粒，陶瓷和玻璃以及生物材料。我们发明的应用范围从大面积电子设备到轻质结构材料，到具有定制流动特性的流体，再到新型药物输送车辆。
5.过程工程与科学
过程工程是化学工程的一个分支，致力于化学或制造过程的设计，合成和操作，其中原材料被转化为产品。化学工程师开发新工艺或修改现有工艺以优化设施； 降低成本或最大化利润； 改善灵活性，可靠性，能源效率和安全性方面的运营； 并确保质量控制和解决环境影响。这些目标是通过建模和系统分析工业过程来实现的。普林斯顿的工艺工程研究包括设计新发电厂的项目； 使用新颖的混合整数非线性优化和确定性全局优化框架的计算方法，其中离散和连续决策被明确地建模用于过程设计，综合，调度和规划应用； 并努力发展对化学反应器动力学中不稳定性和振荡等现象的时间依赖性行为的基本理解，以及流体流动中湍流和模式形成的过渡。
6.热力学与统计力学
热力学和统计力学在普林斯顿化学工程系有着悠久而卓越的研究传统。重点是基本问题，采用了各种技术，从最先进的计算机模拟算法到优雅的铅笔纸”方法。目前正在研究的问题包括软凝聚物中的自组装，离子系统的临界性，速率常数理论，材料的多尺度模拟，量子化学在极端条件下研究材料失效机理的应用，异质材料结构的统计表征，复合材料的优化设计，蛋白质折叠的全局优化应用，过冷液体理论和玻璃化转变。
7.运输现象
动量，质量和热量的传输在各种生物，技术和自然过程中起着重要作用。运输与其他物理和化学过程的相互作用导致在各种尺度上的迷人结构，例如形态发生，纳米颗粒的合成，纳米和微尺度结构的形成，多孔结构的老化和损坏以及单一/多相流。在我们的部门内，正在进行一些开创性的实验，理论和计算研究项目，探索和利用运输过程：
实验和定量模型研究形态发生素梯度在发育中的模式形成中的作用，使用发育中的玫瑰花卵中的滤泡上皮的背腹图案作为模型系统。胶体分散体和聚合物薄膜加工的实验和建模研究，这些研究是从乳胶分散体的不渗透涂层形成到光子晶体制造等各种重要技术的核心，特别关注表面的迷人相互作用张力，电场，粒子间力，弹性和粘性应力，可用于在定向干燥中产生平行裂缝，硅晶片之间的聚合物薄膜中的周期性柱状阵列，以及胶体凝胶的延迟但突然的崩溃。
通过电流体动力学辅助锥形喷射印刷产生纳米级图案和自修复材料的胶体图案化的实验和建模研究。多孔材料（如混凝土和石头）低渗透率的实验和计算研究，在这些材料的耐久性和霜冻损害中起着重要作用，重点是开发和应用基于孔隙力学的技术来测量极低的渗透率，分子水平理解纳米孔隙中液体的异常特性，这些特性有助于通过多孔材料实现极低的渗透性和冰枝晶的成核和传播。
实验和计算流体动力学研究在毫秒时间尺度内混合溶剂和反溶剂流以操纵超变换水平，引发均匀成核和最终形成具有窄且受控尺寸分布的纳米颗粒。
关于流体，固体和流体，流体多相流和粉末流动的理论和计算研究，特别关注导致不均匀结构的不稳定性，粗粒度不均匀性的粗粒度运动方程的制定和本构模型的发展。研究有机蒸气喷射印刷，直接将有机半导体图案化为微米分辨率的基板，大气压下的蒸汽射流，以及聚合物电解质膜燃料电池中的气液多相传输。计算研究和实验研究单晶，微复合材料和微型可寻找催化表面上的时空模式形成，这是由反应，扩散和热效应的相互作用产生的。
研究纳米结构和缔合聚合物（例如嵌段共聚物和离聚物）的剪切和拉伸流变学，并使用受控流动以实现薄膜中嵌段共聚物纳米域的排列。
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