發(fā)布時間：2018-03-28 08:14

  本文選題：耗散粒子動力學(xué)　切入點(diǎn)：線形ABC三嵌段共聚物　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：嵌段共聚物自組裝能夠形成大量有序的納米結(jié)構(gòu),使其在藥物傳遞、微電子材料、先進(jìn)塑料等方面有潛在的應(yīng)用前景。所以近年受到人們的廣泛關(guān)注。由三種不同嵌段組成的線形ABC9(l-ABC)三嵌段共聚物具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn),繼二嵌段共聚物之后成為新的研究熱點(diǎn)。本文采用耗散粒子動力學(xué)模擬方法(DPD)研究線形l-ABC三嵌段共聚物在溶液、剪切和受限這三種條件下的自組裝行為。1、研究l-ABC三嵌段共聚物通過溶液濃度誘導(dǎo)其自組裝行為。首先,通過改變l-ABC的濃度、嵌段長度比例,首次發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部含有反向膠束的核-殼-冠(CSC)結(jié)構(gòu)、六方堆積圓柱、環(huán)形結(jié)構(gòu)、多室膠束等。所發(fā)現(xiàn)的反向CSC結(jié)構(gòu)很好解釋了實驗觀測誤差的來源。其次,隨著嵌段共聚物濃度增加,微觀形貌從三維或二維向一維演化。最后,這些形貌動力學(xué)演化過程與星形ABC三嵌段共聚物的成核、合并、生長演化過程相似。界面張力對最終形貌的形成有重要的影響。2、引入穩(wěn)態(tài)剪切條件研究了l-ABC的自組裝行為。從315種結(jié)構(gòu)中歸納出7種球形(0D),10種圓柱形和1種扁球形(1D),5種薄片和3種扁圓柱形(2D)膠束結(jié)構(gòu)。當(dāng)濃度φ00.1,剪切速率τ00.1時,l-BAC全部形成1D圓柱結(jié)構(gòu),lABC和l-BCA絕大多數(shù)形成1D圓柱結(jié)構(gòu)。本文模擬得到的幾種1D圓柱膠束結(jié)構(gòu)具有形成單壁或雙壁管以及圓柱混合膠束的潛力。最后,本文發(fā)現(xiàn),通過調(diào)控剪切速率、嵌段共聚物濃度和親溶劑嵌段長度等因素,可以產(chǎn)生0D、1D和2D納米結(jié)構(gòu)的重要因素。3、引入硬球受限空間探索l-ABC在受限誘導(dǎo)下的自組裝行為。從210種模擬結(jié)構(gòu)中得到幾種全新的自組裝結(jié)構(gòu),如多層洋蔥、雙螺旋、堆疊層狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)球形半徑R060,嵌段間的相互作用參數(shù)為αB(25)αA(50)αC(120)時,對稱嵌段B_2A_2C_2和B_2C_2A_2形成標(biāo)準(zhǔn)的核-殼-冠(CSC)納米結(jié)構(gòu);當(dāng)R060,αB 0αA 0αC 0120時,A_2B_2C_2和B_2C_2A_2形成層狀結(jié)構(gòu),B_2A_2C_2形成螺旋結(jié)構(gòu)。當(dāng)半徑增加到R080時,多層洋蔥結(jié)構(gòu)的層數(shù)隨之增加。
[Abstract]:Self-assembly of block copolymers can form a large number of ordered nanostructures, enabling them to be used in drug delivery, microelectronic materials, Advanced plastics have potential applications in many fields, so they have been paid more and more attention in recent years. The linear ABC9- ABC3-block copolymers with three different block compositions have the characteristics of simple topological structure. Following diblock copolymers, diblock copolymers have become a new research hotspot. In this paper, the linear l-ABC triblock copolymers in solution were studied by means of dissipative particle dynamics simulation. The self-assembly behavior of l-ABC triblock copolymers induced by solution concentration was studied. Firstly, by changing the concentration of l-ABC, the ratio of block length to block length was changed. For the first time, the core-shell-crown CSC structure containing reverse micelles, hexagonal stacked cylinder, annular structure, multi-compartment micelle and so on has been found for the first time. The source of the experimental observation error is well explained by the reverse CSC structure. With increasing the concentration of block copolymers, the micromorphology evolves from three to two dimensions to one dimension. Finally, the kinetic evolution of these morphologies is combined with the nucleation of star ABC triblock copolymers. The process of growth and evolution is similar. The interfacial tension has an important effect on the formation of final morphology. 2. The self-assembly behavior of l-ABC is studied by introducing the steady state shear condition. From the 315kinds of structures, 7 kinds of spherical 0DX and 10 kinds of cylinders and 1 kind of flat sphere are concluded. There are 5 kinds of thin sheet and 3 kinds of flat cylinder shape 2D) micelle structure. When the concentration is 蠁 0. 1, shear rate 蟿 0. 1 l BAC forms 1D cylindrical structure. Most of them form 1D cylindrical structure. Some 1D cylindrical micelle structures obtained in this paper have been obtained by simulation. Have the potential to form single-walled or double-walled tubes and cylindrical mixed micelles. Finally, It is found that by regulating the shear rate, the concentration of block copolymers and the block length of hydrophilic solvent, and so on, The important factor that can produce the 0D1D and 2D nanostructures. 3, the hard sphere confined space is introduced to explore the self-assembly behavior of l-ABC induced by restriction. Several new self-assembled structures, such as multilayer onion, double helix, are obtained from 210 simulated structures. Stacked layered structure. When the spherical radius R060 and the interaction parameter between the blocks are 偽 B ~ (25) 偽 A ~ (50) 偽 C ~ (2 +)), the symmetric block B_2A_2C_2 and B_2C_2A_2 form the standard core-shell (CSC-C) nanostructure. When R060, 偽 B0 偽 A0 偽 C 0120, the number of layers in the multilayer onion structure increases when the number of layers in the multilayer onion structure increases with the increase of the radius of R060, 偽 B0 偽 A0 偽 C 0120, and the B_2C_2A_2 cambium structure, the number of layers of the multilayer onion structure increases as the radius increases to R080.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O631.1

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本文編號：1675485