美国化学工程专业的主要分支和研究领域包括：
分析化学：
研究物质的成分、结构、性质及其变化规律，并应用化学分析技术进行定性和定量分析。
无机化学：
研究无机物质的组成、性质、结构及其变化规律。
有机化学：
研究有机化合物的性质、结构、反应及其合成方法。
物理化学：
研究物质的物理性质与化学性质之间的关系及其变化规律。
环境化学：
研究化学物质在环境中的行为、影响及其污染防治方法。
材料化学：
研究材料的组成、结构、性质及其在特定应用中的表现。
催化与反应工程：
研究催化剂的作用机理、反应过程及反应器的优化设计。
过程系统工程：
研究化学过程的系统分析、设计、控制及优化。
生物相关化学工程：
涉及生物化学、生物物理化学、化学生物学等领域的研究。
高分子材料相关化学工程：
研究有机及生物高分子材料的合成、加工及应用。
能源与环境化学工程：
研究新能源的开发利用及环境保护技术。
热力学：
研究物质的热力学性质及其在化学过程中的应用。
生物化学工程：
结合化学、生物学和工程学知识，培养设计和控制生物化学过程的专业人才。
这些分支方向涵盖了化学工程的多个方面，从基础研究到应用开发，为学生提供了广泛的专业选择。建议学生在选择化学工程专业时，可以根据自己的兴趣和研究方向，选择最适合自己的细分领域。
