【摘 要】
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利用耗散粒子动力学模拟方法研究了高分子体系在受限环境下的物理化学性质。具体来说,对高分子链通过纳米孔道的输运、高分子在薄板间受限的结构和动力学,以及表面图案化对嵌
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利用耗散粒子动力学模拟方法研究了高分子体系在受限环境下的物理化学性质。具体来说,对高分子链通过纳米孔道的输运、高分子在薄板间受限的结构和动力学,以及表面图案化对嵌段共聚物微相分离的影响进行了研究。主要内容包括:(1)利用耗散粒子动力学模拟方法,构建合理模型,研究了外场、链长、孔的大小以及高分子和溶剂相互作用对于高分子链通过纳米孔道输运过程的影响。获得了输运时间与场强的标度关系,并且发现输运时间同链长成正比,这和实验结果及理论预测相一致。(2)利用平衡态及非平衡态耗散粒子动力学模拟方法,分别研究了平衡态和流场作用下受限高分子在稀溶液中的链结构和动力学。采用没有滑移和密度涨落的边界条件来模拟薄板间输运环境,进而研究了高分子回转半径和扩散系数等对受限强度及高分子与溶剂间相互作用的依赖关系。在非平衡态模拟中,分别考虑了Poiseuille流和Couette流两种流场。(3)研究了表面受限对嵌段共聚物自组装的影响。初步探讨了非图案限制条件下,嵌段共聚物的微相分离。通过改变表面与聚合物不同组分的相互作用,得到具有不同纳米图案的平板,类似于化学修饰。发现表面图案化会导致复杂的微相结构。
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