瓶刷聚合物在溶液中的自组装微结构及其与磷脂膜的相互作用

发布时间：2020-07-18 17:57

【摘要】：本文主要采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法研究瓶刷聚合物在水溶液中的自组装微结构及其相关特性。根据溶液中瓶刷分子的浓度不同可以观察到其自组装形成一系列结构,例如柱状、球状、层状、穿孔层状和网柱状结构。我们根据瓶刷分子的浓度和主链侧链不同将瓶刷分子形成的结构做成四幅相图,并分析链长对结构所形成的影响。在瓶刷分子浓度为r_B=0.2,0.3,0.4,0.5时,观察到球状、圆柱状、层状、穿孔层状、交联层状和网柱状结构,它们可以分成经典结构(如球状、层状和柱状结构)和复杂结构(如穿孔层、交联层、网柱状结构)。除此之外,我们还研究了柱状和球状颗粒与磷脂膜相互作用的动力学过程,我们通过分析瓶刷聚合物吞噬过程中体系的能量、包裹百分比和初始速度,研究结果表明柱形和球形瓶刷聚合物在吞噬过程中其行为并不相同。研究结果对设计和理解聚合物纳米颗粒在溶液中的自组装及其与磷脂膜的相互作用行为都提供了十分有利的方法及理论依据。
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O631.1
【图文】：

运动方程求解，原则上可以推断出所研究实体的静态或动态的以分子“模型”为基础，采用经验势函数表征结构单元之间的步骤为：首先求解牛顿方程，描绘出实体相点的运动轨迹；然极值点和相应的分子构象；最后计算平衡态和非平衡态的性质要是利用计算机执行完成的，因此称为分子性质的计算机模拟算结果的好坏是由分子模型的合理性，以及势函数的可靠性模型来表征结构单元，可以有效地简化计算，大幅度缩短计算的可靠性事先往往难以估计，必须与实验结果对比检验后，才性。分子模拟技术已经发展成为化学、物理学、生命科学、材科学家强有力的研究手段。先进行模拟计算再进行实验，往往节约成本和时间，取得事半功倍的效果。模拟方法主要包括分子动力学（molecular dynamics，简称 M（Monte Carlo,简称 MC）方法。在分子模拟中，理论模型决可靠，同时又通过实验数据和模拟结果的对比来确定模拟或模-1 展示出理论（theory）、模拟（simulation）和实验（exp的关系，它们相互补充、相互提供信息和数据。

图2-2 展示了介于宏观尺度与微观尺度之间的模拟方法。因此，DPD 模拟在宏观和微观研究方法之间建立起了联系和桥梁，既具有两种研究方法的共性，又不同于这两种研究方法。

如图中带箭头移动的粒子，这样的限制条件能够和种类在模拟过程中保持恒定。期性边界条件最耗时的部分是计算非键相互作用势，成键曲或二面角扭曲势的计算量都正比于原子数目 N，而非键。分子力场中非键相互作用势计算的是成对原子之间的相考虑，这种计算并不合理。例如，Lennard-Jones 势随着常快：在2.5 处的 Lennard-Jones 势已经是 处的 1%。得最多的处理方式是非键截断半径（non-bonded cutoff）rest image）。图 2-3 二维上的周期性边界条件Figure 2-3 Periodic boundary conditions in 2D

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