聚合物诱导纳米颗粒自组装行为的密度泛函理论研究

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skylishuai
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  纳米颗粒/聚合物复合体系中的自组装行为决定了体系的微观形貌,进而决定复合材料的性能。无序-有序转变,作为一种常见的自组装行为已成为各国研究的焦点。对其微观机理的研究,有利于在应用中实现聚合物基体与纳米颗粒填充物协同作用的最大化。
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理解熵对有序相变的贡献在设计具有良好控制性的自组装体系中十分重要。尽管在计算机模拟和实验中已经大量报道了熵致多种单元组装成的复杂响应性相,但对自组装动力学在熵驱动的相行为中所扮演角色的了解还很少。通过将计算机模拟和理论分析结合,我们报道了聚合反应诱发的双层混合接枝Janus 纳米粒子在界面处自组装时,动力学路径依赖的熵驱动相变的实现过程。
晶体,因为其丰富的结构对称性和特殊的机械性能、电学性质、光学性质而成为一种极具吸引力的功能材料。利用嵌段共聚物自组装形成有序结构的方法来制备介观尺度(5-100nm)的晶体结构,一方面可以弥补原子尺度晶体和胶体球自组装形成晶体的尺寸大小空隙,另一方面其尺寸大小还可以通过高分子的分子量来调控,从而满足晶体结构在功能材料应用中不同尺寸的需求。我们提出通过设计嵌段共聚物分子的方法来实现稳定的目标二元合金
纳米尺度微流装置制备技术的快速发展提供了在单分子层次上研究高分子行为的新方法,其在生物技术以及医药等领域有着广泛的应用。本工作利用分子动力学与格子玻尔兹曼耦合的杂化数值模拟方法研究了高分子在相反流场下逃离受限纳米管道的动力学行为。模拟结果证实存在一个负临界流量,即受限高分子可以克服流场的阻力,逃出较小的受限空间。结合标度理论,我们系统阐释了负临界流量的物理机制,为实现单分子的调控提供了可靠的计算与
趋近玻璃化转变点时,各向同性玻璃质液体的动力学急剧变慢,平动的松弛时间与扩散系数明显偏离Stokes-Einstein(SE)关系。对于各向异性玻璃质液体,Stokes-Einstein-Debye(SED)关系是否存在破缺现象以及导致SED 关系破缺的原因等问题仍不清楚。
嵌段共聚物可以自组装形成丰富的有序结构。目前已知AB 型嵌段共聚物,通常其中的一种组分的只能形成一种几何相畴。能否设计出这样的一类嵌段共聚物,可以使得相同组分链段可以同时形成不同的几何相畴,如球跟层的混合相畴,这是一个十分值得研究的科学问题。根据嵌段共聚物自组装的物理机制,我们设计出AB 型多嵌段共聚物,以期通过自洽场理论模拟,对理论参数进行有目的的调控,实现层中有球等多级结构,即同种组分的不同嵌
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聚丙烯腈基碳纤维具有模量高、耐腐蚀性好等优良性能.在航空航天、汽车工业、医疗器械等领域均有广泛的应用.PAN 的环化反应对碳纤维的质量影响巨大,在开展相关实验的基础上,本文对PAN 环化反应的反应机理进行量子化的计算和研究.
高分子熔体模拟的主要障碍之一是如何准备平衡态的高分子熔体。缠结线形高分子的最长松弛时间为解缠结时间,随链长快速增加。在支化高分子熔体中,由于支化点的存在,高分子臂不能像线形链一样,进行蛇形移动,而只能以臂回缩的方式进行松弛。
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