聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）是一種知名的溫度響應(yīng)高分子,在低臨界溶解溫度（LCST）,它的水溶液會(huì)產(chǎn)生急劇的相變。即在32℃, PNIPAm分子的疏水性以及氫鍵的劇變會(huì)致使其構(gòu)象由親水的膨脹態(tài)急劇轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷氖湛s態(tài)。正是因?yàn)镻NIPAm具有如此的溫度響應(yīng),它的應(yīng)用才如此廣泛。比如,其均聚物在藥物釋放、肽段分離以及表面修飾等方面受到重用；其共聚物、凝膠、微凝膠以及表面層在藥物輸運(yùn)、納米技術(shù)、微流體等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在本文中,我們用分子場理論研究PNIPAm的溫度響應(yīng)性以及其應(yīng)用的溫度可控性。第一章,我們簡要介紹水溶液中PNIPAm的急劇相變,以及離子、醇類、離子液體對(duì)其LCST的影響,同時(shí)也簡單舉例介紹一些PNIPAm的應(yīng)用體系。其中,我們重點(diǎn)介紹一些有關(guān)PNIPAm的最新工作,比如由PNIPAm新近組成的共聚物、凝膠、微凝膠以及表面層,以及其中一些值得討論的問題。第二章,我們對(duì)本文采用的分子場理論進(jìn)行介紹。該理論曾用于研究聚合物分子刷的熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì),其中我們考慮了每一個(gè)分子的構(gòu)象、尺寸以及形狀。研究結(jié)果表明,分子場理論得到的結(jié)論與模擬和實(shí)驗(yàn)的觀測結(jié)果相一致。最近,將聚... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 PNIPAm的LCST
        1.1.1 水溶液
        1.1.2 離子對(duì)PNIPAm的LCST的影響
        1.1.3 PNIPAm在醇類/水混合溶劑中的相行為
        1.1.4 離子液體對(duì)PNIPAm的LCST的影響
    1.2 PNIPAm水凝膠
    1.3 PNIPAm嵌段共聚物
    1.4 PNIPAm分子層
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 分子場理論
    2.1 研究對(duì)象
    2.2 研究體系
    2.3 體系的不可壓縮性
    2.4 單分子平均場理論
    2.5 自由能極小化
    2.6 配分函數(shù)的展開
    2.7 熱力學(xué)量
第三章 PNIPAm分子刷的溫度響應(yīng)性
    3.1 研究背景
    3.2 研究對(duì)象
    3.3 數(shù)值求解
        3.3.1 離散化
        3.3.2 分子構(gòu)象
    3.4 PNIPAm刷的溫度響應(yīng)性
    3.5 PNIPAm長度與面密度對(duì)體系的影響
        3.5.1 對(duì)體積分布的影響
        3.5.2 對(duì)平均高度的影響
        3.5.3 對(duì)塌縮程度的影響
    3.6 化學(xué)勢
    3.7 基板的作用
    3.8 本章小結(jié)
第四章 溫度響應(yīng)嵌段共聚物自組裝的相行為
    4.1 研究背景
    4.2 研究對(duì)象
    4.3 數(shù)值求解
        4.3.1 離散化
        4.3.2 聚合物的構(gòu)象
    4.4 體系描述
        4.4.1 體系參數(shù)
        4.4.2 聚合物分子的數(shù)目
    4.5 自組裝結(jié)構(gòu)：膠束與囊泡
    4.6 膠束與囊泡的穩(wěn)定共存
        4.6.1 穩(wěn)定性
        4.6.2 共存性
    4.7 氫鍵
    4.8 相圖
    4.9 自組裝結(jié)構(gòu)尺寸的調(diào)控
    4.10 結(jié)論
第五章 溫度控制生物傳感器中dsDNA分子的取向
    5.1 研究背景
    5.2 研究對(duì)象
    5.3 研究方法
        5.3.1 分子場理論
        5.3.2 數(shù)值求解
    5.4 結(jié)果討論
        5.4.1 模擬中dsDNA分子取向的溫度響應(yīng)性
        5.4.2 模擬中聚合物長度對(duì)dsDNA分子響應(yīng)性的影響
        5.4.3 理論中PNIPAm長度對(duì)dsDNA分子響應(yīng)性的影響
        5.4.4 dsDNA溫度響應(yīng)性的物理機(jī)理
        5.4.5 模擬與理論結(jié)果的對(duì)比與分析
        5.4.6 結(jié)果討論
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：3066095