应用，可以显著提高反应速率和选择性。
15. 环境化学
环境化学研究环境中的化学物质及其变化，关注污染物的来源、迁移、转化和去除等问题。
污染物：如二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOₓ）、重金属等。
绿色化学：发展更环保的化学方法，减少污染，促进可持续发展。绿色化学强调减少有害化学物质的产生和使用。
【4】
16. 量子化学
量子化学利用量子力学原理来描述和解释化学现象。它通过研究电子在原子和分子中的行为来预测物质的性质和反应。
分子轨道理论：该理论通过电子波函数来描述分子中电子的分布，解释分子的稳定性、反应性以及光谱特征。
哈密顿量：在量子化学中，哈密顿量是描述系统能量的算符，它决定了分子的能量水平。
密度泛函理论（DFT）：一种常用的量子化学计算方法，用于计算电子结构、反应路径和化学反应中的能量变化。
17. 固态化学
固态化学研究固态物质的结构、性质以及它们的化学反应。固态材料在电子、光学、磁性等方面有重要应用。
晶体结构：固体物质往往以晶体形式存在，晶体的结构对物质的性能至关重要。晶体学研究晶体的排列方式和对称性。
半导体材料：如硅、锗等，它们在电子设备中有重要应用，尤其是集成电路和太阳能电池。
陶瓷与玻璃：陶瓷材料通常具有良好的热稳定性、耐腐蚀性等，广泛用于建筑、电子等领域。玻璃的结构具有无定形性，与晶体结构的差异赋予其特有的物理性质。
18. 分子生物化学
分子生物化学研究生物大分子（如蛋白质、核酸、脂质等）的化学性质、结构以及它们在生物体内的作用。
蛋白质化学：蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成，具有复杂的三维结构。蛋白质的功能与其结构密切相关，如酶的催化活性。
核酸化学：DNA和RNA是携带遗传信息的重要分子。核酸的双螺旋结构和碱基配对规则是遗传学的基础。
酶学：研究催化反应的酶分子。酶催化反应的机制通常是通过与底物结合形成酶-底物复合物来加速反应。
19. 催化剂与催化反应
催化剂是能够提高化学反应速率的物质，而自身在反应后不发生永久性改变。催化反应广泛应用于工业、环境保护等领域。
均相催化：催化剂与反应物在相同的相中（例如溶液中）进行反应。典型的例子是酸催化的酯化反应。
异相催化：催化剂与反应物处于不同的相，如固体催化剂与气体反应物。异相催化广泛应用于石油炼制和汽车尾气净化中。
酶催化：酶作为生物催化剂，在生物体内加速复杂的生化反应。酶的高选择性和温和条件下的催化特性使其在生物医学和食品工业中有重要应用。
20. 辐射化学
辐射化学研究电离辐射与物质相互作用所引发的化学反应。辐射化学有助于理解辐射对物质的影响，并应用于核能、材料科学等领域。
电离辐射：如紫外线、X射线、γ射线等。它们能够将物质的分子电离，生成自由基并引发后续的化学反应。
自由基反应：自由基是具有未配对电子的原子或分子，通常具有较高的反应性。在辐射作用下，物质产生自由基，从而引发一系列的化学变化。
21. 高分子化学
高分子化学研究的是分子量较大、由重复单元（单体）构成的物质。这些高分子材料在塑料、橡胶、纤维、涂料等领域广泛应用。
聚合反应：高分子