分子动力学模拟研究壳聚糖包覆碳纳米粒子

发布时间：2023-03-19 18:19

　　近年来,纳米材料快速发展,但随着纳米材料的扩大生产和广泛应用,其所产生的环境行为和生物毒性受到越来越多人的关注,因此建立一种有效的方法来清除纳米粒子,防止潜在的纳米污染具有重要意义。壳聚糖(chitosan,CS)作为一种天然高分子絮凝剂,具有良好的生物相容性和可降解性,在水质净化等方面具有广阔的应用前景。已有实验证明可利用壳聚糖与纳米粒子之间的相互作用清除纳米粒子,但目前对于两者之间的相互作用机制及清除原理仍未可知。近年来,随着计算机技术的迅速发展,分子动力学模拟已成为实验和计算之外的第三种有效手段,可以对传统实验手段做出补充,从分子层面揭示相关信息。本论文采用分子动力学的方法模拟研究-NH₂和-NH₃⁺两种官能团壳聚糖与不同纳米材料(富勒烯(C₆₀)、石墨烯量子点(GQD))的相互作用,通过测定壳聚糖的均方回转半径(the radius of gyration,Rg)、C₆₀的聚集形态(radial distribution functions,RDF)以及壳聚糖对C

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳基纳米材料的分类及应用
        1.2.1 富勒烯(C₆₀)
        1.2.2 碳纳米管(CNT)
        1.2.3 石墨烯
        1.2.4 碳纳米材料在生物医学领域的应用
    1.3 碳纳米材料的环境影响
        1.3.1 C₆₀的生物毒性
        1.3.2 CNT的生物毒性
        1.3.3 石墨烯及其衍生物的生物毒性
        1.3.4 纳米材料的毒性机制
    1.4 纳米粒子的清除
        1.4.1 絮凝剂清除纳米粒子
    1.5 壳聚糖对纳米粒子的清除
        1.5.1 壳聚糖的结构与性质
        1.5.2 壳聚糖清除纳米粒子
        1.5.3 壳聚糖清除纳米粒子的理论研究
    1.6 课题的提出及研究内容
第二章 壳聚糖与C₆₀相互作用的分子模拟研究
    2.1 前言
    2.2 模型构建与模拟细节
        2.2.1 分子力场
        2.2.2 周期性边界条件
        2.2.3 模拟细节
        2.2.4 分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 包覆率定义
        2.3.2 不同官能团壳聚糖包覆C₆₀的影响
        2.3.3 壳聚糖链浓度对包覆C₆₀影响
    2.4 本章小结
第三章 壳聚糖与石墨烯量子点相互作用的分子模拟研究
    3.1 引言
    3.2 模型构建和模拟细节
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同官能团壳聚糖对石墨烯量子点包覆的影响
        3.3.2 质子化程度对壳聚糖包覆石墨烯量子点的影响
    3.4 本章小结
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3765724