兩親性嵌段共聚物自組裝可以形成各種豐富的形貌,如囊泡、膠束等。這些自組裝結(jié)構(gòu)可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、涂層材料、傳感器、納米印刷等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的自組裝技術(shù)通常要求先通過聚合反應(yīng)合成兩親性嵌段共聚物,然后,由于不同嵌段間親疏溶劑性質(zhì)的差異,嵌段共聚物可以自發(fā)地形成各種形態(tài),以達(dá)到熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。然而,整個(gè)加工工藝不僅復(fù)雜,而且聚合后還需要產(chǎn)物的純化過程。而且,這種傳統(tǒng)的自組裝技術(shù)只在稀溶液中進(jìn)行,而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中是不可能的。為了克服傳統(tǒng)自組裝方法的這些缺陷,一種被稱為“聚合誘導(dǎo)自組裝”的新技術(shù),最近幾年受到了科研工作者越來越多的關(guān)注。作為一種典型的非平衡自組裝,聚合誘導(dǎo)自組裝是一個(gè)動(dòng)態(tài)且連續(xù)的過程。相比于實(shí)驗(yàn)手段對其過程的研究,計(jì)算機(jī)模擬方法對這類體系的處理有著先天的優(yōu)勢,它可以系統(tǒng)、連續(xù)地改變物理過程的控制參數(shù)并且深入地原位表征其中某些微觀物理量,所以更容易清楚地描述自組裝現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)在機(jī)理,而這一點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)中則不易實(shí)現(xiàn)。本文采用耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬方法,并且與聚合反應(yīng)模型相結(jié)合,提出了一種更加貼近實(shí)驗(yàn)的聚合誘導(dǎo)自組裝模擬方案,該方案可以大致映射到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的聚合誘導(dǎo)自組裝體系。通過和實(shí)驗(yàn)結(jié)果... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１二維周期性系統(tǒng)的粒子排列及移動(dòng)示意圖

ｕｔｏｆｆ?ｐ＿仍＝．［Ｍ？］??＼?？?ｊ．卜（－側(cè)識??ｒｅａｃｔｉｖｅ?氣，■?Ｒｅａｓｏｎｐｒｏｂ＾ｉｌｉｔｙ?Ｐｆ：?０＜Ｐｒ＜?１．??．?■?＾?＋?ｖｖ?－?Ｒａｎｄｏｍ?ｙｅｎｅｒｆｉｔｏｒ?（ｕｉｉｉｆｏｍｉ?ｒ＜ｉｎｃｌｏｍ?ｍｉｍｌｉｅｒ?Ｐ）．??ｅｎｄ?？?？??ｊ???ｎ?＇ｉ?￣?＾??ｌ?－?Ｖ?ｆｒｅｅ?ｌｆＦ＜＾，?ｃｏｎｎｅｃｔ；??ｍｏｎｏｍｅｒｓ?Ｅｌｓｅ?ｉｆ?Ｐ＞?ｄｏ?ｎｏｔ?ｃｏｎｎｅｃｔ．??Ｊ＿＿＿??圖２．２聚合反應(yīng)模型（此圖來自文獻(xiàn)３５）。??§２＿４積分兌法??ＤＰＤ模擬方法中，積分算法的誤差范圍即精確度和計(jì)算效率問題始終存??９??

第三章兩親性嵌ａ＊聚物聚合鑄孚自紐裝的較擬岈ｔ??后期，聚苯乙烯嵌段繼續(xù)生長，形態(tài)趨于融合，并向有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。詳細(xì)分析相??關(guān)幾何量的變化將在下文介紹。??ｙ?ｍＩＰ??（ａ＞ｆ＝０．５ＸＩ０＾?（／ＶｂＭ．９）?（ｂ）／＝ｌ．？ｘ?ｉｏ＂?（＾ｂ－７．？）?｛ｃ）ｉ？Ｉ．ＳＸ｜〇ｓ??＿Ｍ?Ｓｆ??｜?Ｉ?／＾ＳＥ＼??（ｄ）／＝２．５Ｘ｜〇５?（ｉｖ０＝［Ｕ．ｌ）?（ｃ）＾３，０Ｘ１０？?（ＷＢ＝１ｌ．Ｏ｜?（〇Ｆ＝５．０Ｘｌ〇ｆ?（ＷＵ＝１Ｌ９＞??ｌｆ＼?＾７１??萎?＃??Ｗｍｋ?＾＾－０??？Ｋ）ｒ＝６ｒ〇Ｘｌ（＾?（％＝１３．４）?（ｈ）ｒ＝８．０ＸｌＣ＾?（Ｎｒ＝＼４Ａ）?（Ｌ）＃＝ｌ．？Ｘｉ〇＊?？ＡｆＢ?＝?Ｌ４５）??圖３．２?ＰＩＳＡ過程不同階段中形態(tài)的典型構(gòu)象，其鏈轉(zhuǎn)移劑為士，進(jìn)料比Ａ：?Ｂ??＝１：?３。為了清楚起見，省略了游離的Ｂ單體和溶劑Ｓ粒子。相應(yīng)聚合時(shí)間以及??ｆｃ苯乙烯嵌段的瞬日抨均長度馬的均在每個(gè)子圖的下方標(biāo)記。??基于圖３．２中對ＰＩＳＡ的初步構(gòu)象認(rèn)知，我們重點(diǎn)研究了：ＰＩＳＡ的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)??特征。圖３．３展示了在ＰＩＳＡ過程中苯乙烯單體的轉(zhuǎn)化率和單體濃度間衰減隨時(shí)??間的演化圖�？梢钥闯觯S著聚合時(shí)間的延長，單體轉(zhuǎn)化率心＾在早期階段增長??較快，在中期轉(zhuǎn)變較慢。最后，轉(zhuǎn)化率變化變得平坦，在大約１〇６個(gè)時(shí)間步長時(shí)??達(dá)到接近１００％，這意味著最終苯乙烯單體基本梢耗殆荊另一方面，通過??的時(shí)間演化來監(jiān)測單體濃度的衰減，其中［ＭＪ和［ＭＪ分別代表單??１＆??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于GPU的分子動(dòng)力學(xué)模擬并行化及實(shí)現(xiàn)[J]. 費(fèi)輝,張?jiān)迫?王可,許亞武.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2011(09)
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博士論文
[1]并行高性能耗散粒子動(dòng)力學(xué)程序開發(fā)及其應(yīng)用[D]. 趙英.吉林大學(xué) 2009
[2]嵌段共聚物微觀相分離及高分子表面擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的耗散粒子動(dòng)力學(xué)研究[D]. 錢虎軍.吉林大學(xué) 2007



本文編號：3478115