復(fù)雜體系軟受限的相行為研究.pdf

1、嵌段共聚物是軟物質(zhì)材料的一種，能夠在納米數(shù)量級上自組織形成各種有趣的有序結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在納米合成技術(shù)上有很廣泛的應(yīng)用，比如：藥物運(yùn)輸、光學(xué)催化劑和高密度媒體存儲等等，所以嵌段共聚物自組裝行為的研究成為了近幾十年研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)可以將嵌段共聚物放置在空間幾何體中，即在受限的的環(huán)境中自組裝，使得嵌段共聚物能夠自組裝成更豐富的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)。另外，改變或調(diào)節(jié)嵌段共聚物與受限幾何空間表面的作用方式，即在受限幾何體的表面接枝聚合物，從而影響

2、或控制嵌段共聚物在受限環(huán)境中的自組織形貌結(jié)構(gòu)。本文采用自洽場理論的模擬方法來研究嵌段共聚物和其與納米粒子混合體系受限在接枝均聚物刷的幾何體中的形貌圖結(jié)構(gòu)。
　　首先，我們在第一章向大家說明了我們研究的范疇、簡單嵌段共聚物和聚合物/粒子混合體系及其理論模型和復(fù)雜體系的受限類型。
　　其次，我們在第二章探究了 AB兩嵌段共聚物受限在不規(guī)則幾何體中的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明當(dāng)兩嵌段共聚物受限在不規(guī)則的幾何中，由于受限的幾何圖形相當(dāng)獨(dú)特

3、，我們得到了在本體和其他二維受限下得不到的新穎結(jié)構(gòu)，還有當(dāng)兩嵌段共聚物受限在凹形軟孔中時(shí)，得到的有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的范圍要比其受限在規(guī)則的方形軟孔大許多而形成無序結(jié)構(gòu)的范圍卻明顯小許多，另外當(dāng)兩嵌段共聚物受限在不規(guī)則的幾何中時(shí)，由于凹槽曲率的影響會使凹槽附近形成的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)會隨著凹槽彎曲排列，調(diào)節(jié)凹槽高度和寬度，可使體系自組裝成的層狀結(jié)構(gòu)從平行方向轉(zhuǎn)為垂直方向。最后，當(dāng)嵌段共聚物受限在凹槽中時(shí)，大部分結(jié)構(gòu)具有軸對稱性，而當(dāng)嵌段共聚物受限在具有

4、兩個(gè)凹槽的不規(guī)則幾何中，大部分結(jié)構(gòu)不僅具有軸對稱性還具有中心對稱性。
　　然后，我們在第三章研究了納米粒子與ABA星型三嵌段共聚物的混合體系受限在圓柱軟孔中的相行為，我們分別討論了嵌段比、粒子濃度、粒子大小和圓柱孔大小對混合體系的形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，與沒有粒子的體系相比，我們可以看到當(dāng)體系中加入粒子后，可以提前形成有序的結(jié)構(gòu)。還有當(dāng)增大粒子的濃度時(shí)，粒子與嵌段的相互作用會使混合體系形成多連續(xù)的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，其中粒子的熵和粒子之