嵌段共聚物-納米粒子受限自組裝的模擬研究.pdf

1、大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)嵌段共聚物/納米粒子混合物在受限狀態(tài)下的自組裝行為受施限體的幾何形狀、尺寸和施限體的性質(zhì)的影響，從而形成與溶液相完全不同的自組裝結(jié)構(gòu)。人們利用這些受限特征，制備了各類結(jié)構(gòu)新穎的納米材料。本文采用耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法模擬研究雙親水兩嵌段共聚物/納米粒子、rod-coil-rod三嵌段共聚物、rod-coil-rod三嵌段共聚物/納米粒子三個(gè)體系的受限自組裝，詳細(xì)考察了施限體的性質(zhì)和尺寸對(duì)組裝結(jié)構(gòu)的影響，獲得了有意義的結(jié)果。全文共

2、分為六章:
　　 第一章簡(jiǎn)單介紹自組裝概念、嵌段共聚物的分類及自組裝、以及嵌段共聚物/納米粒子混合體系的受限自組裝的實(shí)驗(yàn)及理論研究進(jìn)展。
　　 第二章介紹了耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法的發(fā)展歷程、基本原理以及相關(guān)應(yīng)用，并對(duì)本文所用的模型及模擬方法作了簡(jiǎn)要說明。
　　 第三章模擬研究A3B3兩嵌段共聚物/納米粒子混合體系在納米管中的自組裝行為。詳細(xì)考察了管徑、共聚物A嵌段和管壁之間的相互作用對(duì)組裝結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)于A選擇性的納

3、米管，隨著管徑的增加，納米粒子組裝成沿管軸方向的納米線、納米管以及中心含納米線的納米管結(jié)構(gòu)。對(duì)于A排斥性的納米管，當(dāng)管徑較小時(shí)，我們觀察到納米粒子的單螺旋和雙螺旋結(jié)構(gòu)。對(duì)于非選擇性納米管，納米粒子則形成堆疊的層結(jié)構(gòu)和單螺旋結(jié)構(gòu)。
　　 第四章研究rod-coil-rodAxB20-2xAx三嵌段共聚物受限在狹縫中的自組裝行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)組裝結(jié)構(gòu)與狹縫高度、狹縫表面和嵌段共聚物的相互作用以及嵌段共聚物鏈結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。我們觀察到多種

4、有序結(jié)構(gòu)，如平行于狹縫的層結(jié)構(gòu)、與狹縫垂直的柱結(jié)構(gòu)和層結(jié)構(gòu)等，揭示了剛性嵌段對(duì)組裝結(jié)構(gòu)的影響。
　　 第五章模擬研究rod-coil-rodAxB20-2xAx三嵌段共聚物/納米粒子混合體系在納米狹縫中的自組裝行為。詳細(xì)考察了組裝結(jié)構(gòu)隨狹縫性質(zhì)、狹縫高度、嵌段共聚物鏈結(jié)構(gòu)的依賴關(guān)系，在A嵌段選擇性狹縫中，我們觀察到納米粒子組裝成六方排列的多孔結(jié)構(gòu)、波浪形致密膜和垂直于狹縫的層結(jié)構(gòu)等多種有序結(jié)構(gòu)。
　　 第六章為全文的總結(jié)