基于玻尔兹曼反演迭代方法的聚离子液体粗粒化模拟研究

发布时间：2021-12-25 07:49

　　聚离子液体是由离子液体中阴或阳离子聚合形成的聚合链与其对应的反价离子组成,其体系结构与离子液体类似,所以,聚离子液体也具有许多离子液体的优良性质,甚至更优于离子液体。例如,具有更好的化学稳定性、热稳定性和更高的离子电导率,现已被广泛应用在电解液和新型材料领域内。但目前对聚离子液体体系的研究大多采用实验手段,对其微观机理的理论研究比较少。选择不同阴阳离子组合而成的聚离子液体具有不同的性质,因此,利用分子动力学模拟对不同聚离子液体体系进行模拟,以期探究其微观机理,节省实验搜索成本,并对选择设计聚离子液体具有理论指导意义。全原子（All-Atom）,AA)模拟是分子动力学模拟中研究微观机理最常用的方法之一。然而聚离子液体体系存在聚合物链结构,这导致很难实现原子体系的长时间大尺度模拟,计算成本很大。所以本文参考离子液体和聚合物的模拟方法对聚离子液体开发建立了粗粒化（Coarse-Grained）,CG)模型。本文首先利用玻尔兹曼反演（Boltzmann Inversion）,BI)方法获得聚1-乙烯-3-乙基咪唑四氟硼酸盐（1-vinyl-3-ethylimidazolium tetraflu...

【文章来源】： 渤海大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 聚离子液体简介
        1.1.1 离子液体的发展
        1.1.2 聚离子液体的发展与应用
    1.2 分子动力学模拟理论概述
        1.2.1 分子动力学模型构建
        1.2.2 分子动力学力场选择
        1.2.3 分子动力学模拟平衡
    1.3 粗粒化分子动力学模拟简介
        1.3.1 粗粒化模拟方法发展
        1.3.2 MARTINI力场
    1.4 模拟软件与方法
        1.4.1 模拟软件
        1.4.2 模拟方法
    1.5 本文研究内容与选题依据
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 选题依据
2 粗粒化模型构建与迭代方法
    2.1 引言
    2.2 粗粒化模型构建方法
    2.3 粗粒化模型成键作用势能获取方法
    2.4 粗粒化模型非成键作用势能获取方法
        2.4.1 径向分布函数
        2.4.2 玻尔兹曼反演迭代方法
    2.5 本章小结
3 [PVEIm][BF₄]聚离子液体模型构建
    3.1 引言
    3.2 [PVEIm][BF₄]全原子模型
        3.2.1 全原子模型建立
        3.2.2 全原子模型模拟
    3.3 [PVEIm] [BF₄]粗粒化模型
    3.4 [PVEIm] [BF₄]粗粒化模型成键作用力参数
    3.5 [PVEIm] [BF₄]粗粒化模型非成键势
    3.6 本章小结
4 [PVEIm][BF₄]粗粒化模型验证
    4.1 引言
    4.2 体系结构对比
    4.3 键长键角分布分析
    4.4 非成键作用势能分析
        4.4.1 径向分布函数对比
        4.4.2 空间分布函数对比
    4.5 热力学性质分析
        4.5.1 密度
        4.5.2 玻璃转化温度
    4.6 动力学性质分析
    4.7 不同粗粒化方法比较
    4.8 本章小结
总结与展望
参考文献
论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚离子液体的合成及应用 [J]. 何晓燕,徐晓君,周文瑞,杨武.  高分子通报. 2013(05)
[2]离子液体的前沿、进展及应用 [J]. 张锁江,刘晓敏,姚晓倩,董海峰,张香平.  中国科学(B辑:化学). 2009(10)
[3]离子液体的分类、合成与应用 [J]. 张英锋,李长江,包富山,张永安.  化学教育. 2005(02)
[4]离子液体的性质及其在催化反应中的应用 [J]. 王均凤,张锁江,陈慧萍,李闲,张密林.  过程工程学报. 2003(02)
[5]离子液体研究进展 [J]. 石家华,孙逊,杨春和,高青雨,李永舫.  化学通报. 2002(04)
[6]室温离子液体:合成、性质及应用 [J]. 赵东滨,寇元.  大学化学. 2002(01)
[7]绿色溶剂——离子液体的制备与应用 [J]. 李汝雄,王建基.  化工进展. 2002(01)

博士论文
[1]咪唑类离子液体力场开发及分子动力学模拟[D]. 姜坤.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所). 2019



本文编号：3552070