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24 篇 学位论文
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42 篇 工学
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4 篇 医学
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主题

49 篇 耗散粒子动力学模...
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3 篇 表面活性剂
3 篇 生物膜
3 篇 微观相分离
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2 篇 环状胶束
2 篇 载药性能
2 篇 聚合物
2 篇 pickering乳液
2 篇 磷脂
1 篇 u型微乳
1 篇 伯胺
1 篇 ph/温度响应
1 篇 界面性质
1 篇 纳米通道
1 篇 多室胶束

机构

7 篇 中国石油大学
7 篇 华南理工大学
4 篇 吉林大学
3 篇 中国科学院大学
2 篇 大连民族学院
2 篇 中国科学院化学研...
2 篇 中国科学院化学研...
2 篇 中国科学技术大学
1 篇 上海工程技术大学
1 篇 重庆交通大学
1 篇 肇庆学院
1 篇 甘肃省交通科学研...
1 篇 廊坊师范学院
1 篇 石家庄铁道大学
1 篇 宁夏大学
1 篇 中国石化石油工程...
1 篇 复旦大学
1 篇 华南农业大学
1 篇 理论化学计算国家...
1 篇 中国科学院过程工...

作者

4 篇 吕中元
4 篇 郭洪霞
3 篇 陆腾
3 篇 赵英
2 篇 聂淑瑜
2 篇 刘英涛
2 篇 于乃森
1 篇 吕畅
1 篇 岳钰倩
1 篇 眭世元
1 篇 黄智君
1 篇 林亚凯
1 篇 邓嘉
1 篇 丛悦
1 篇 曾思
1 篇 何兆益
1 篇 胡伟灿
1 篇 杨超
1 篇 杨洋
1 篇 李庆飞

语言

49 篇 中文

检索条件"主题词=耗散粒子动力学模拟"

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聚脲气凝胶的多尺度建模与动力学模拟

聚脲气凝胶的多尺度建模与动力学模拟

引用

作者：于升章石家庄铁道大学

学位级别：硕士

气凝胶具有超高孔隙率、高比表面积、绝热、隔音等优良性质，在建筑节能、载运工具等领域具有广阔的应用前景。但气凝胶的强度和耐高温性较差、制备方法比较苛刻，是限制其广泛应用的主要因素。通过模拟与计算进行气凝胶纳米多孔结构的... 详细信息

气凝胶具有超高孔隙率、高比表面积、绝热、隔音等优良性质，在建筑节能、载运工具等领域具有广阔的应用前景。但气凝胶的强度和耐高温性较差、制备方法比较苛刻，是限制其广泛应用的主要因素。通过模拟与计算进行气凝胶纳米多孔结构的设计和控制是研究气凝胶的热点之一。本文以聚脲气凝胶为研究对象，分别采用分子动力学（MD）、耗散粒子动力学（DPD）方法，利用径向分布函数（RDF）作为对接的桥梁，实现跨尺度模拟的连接。通过模拟结果与试验表征的对比，验证结构模型的合理性，进而解释纳米多孔结构形成的动力学行为及其力学性能。利用Materials Studio6.0软件的Forcite模块，选择COMPASS力场，模拟了不同密度、不同分子量下的树枝状N3300A分子聚脲气凝胶的动力学过程，分析了体系中所有原子的键合和非键合的分布规律，研究了键合强度、密度与结构之间的关系。模拟结果表明，随着体系密度的降低，键合强度会逐渐增大。通过恒应变的方法，计算了模拟系统的机械性能。仿真结果与实验数据基本一致。此外，在相同的密度下，随着单盒子内分子量的增加，聚脲气凝胶系统的机械性能可以得到显着提高。利用Materials Studio6.0软件的DPD模块，通过粗颗粒化N3300A分子，研究了介观尺度下聚脲气凝胶结构形成的热动力学。模拟结果表明，当孔隙率为30%70%时，能够实现相的分离，形成纳米多孔结构。

关键词：聚脲气凝胶结构分子动力学模拟机械性能耗散粒子动力学模拟相分离

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耗散粒子动力学模拟两亲分子聚集体形变动力学

耗散粒子动力学模拟两亲分子聚集体形变动力学

引用

作者：洪冰冰复旦大学

学位级别：硕士

两亲分子(如嵌段高分子、表面活性剂、磷脂等)在选择性溶剂中可以自组装形成胶束、囊泡、片层等聚集体。这些有序结构不仅广泛存在于生物体中,而且在药物控释、纳米技术等工业领域也具备极大的应用价值。当外界条件改变时,两亲分子聚集... 详细信息

两亲分子(如嵌段高分子、表面活性剂、磷脂等)在选择性溶剂中可以自组装形成胶束、囊泡、片层等聚集体。这些有序结构不仅广泛存在于生物体中,而且在药物控释、纳米技术等工业领域也具备极大的应用价值。当外界条件改变时,两亲分子聚集体会表现出多样的形变转变。囊泡出芽与胶束翻转是两个典型的形变过程。研究这些聚集体的形变动力学有助于我们理解一些生命现象背后的物理规律,澄清形变机制对外界条件的依赖关系,从而有效地控制与利用由两亲分子聚集体形变主导的各种物理化学过程。我们采用耗散粒子动力学(DPD)方法模拟两种形变过程,取得如下进展: 1.我们改变了常规DPD模拟体系的边界条件,允许在边界处根据局部密度的变化增删粒子,构造了可变粒子数的DPD方法。这一方法解决了常规DPD模拟中多组分平膜上相畴出芽缺少多余表面积的问题。同时平膜的简单几何构造方便了芽体形态的观测和膜弹性参数的计算。 2.我们的模拟强调了管状芽体中间态的形成。这一形态的存在与出芽后期颈部收缩速率的加快以及芽体表面积的增加紧密相关。模拟结果还反映出出芽的时间随相畴边缘线张力的增加而缩短,并与相畴的初始半径成二次方关系。弯曲模量对出芽的影响较为复杂。在低线张力区,增加弯曲模量首先加速出芽过程,继续增加则抑制出芽。此外,出芽能否进行还受膜表面张力控制。 3.对称两嵌段聚合物胶束的翻转采用常规DPD方法模拟。胶束和组成高分子的形态变化反映了翻转可以分成两个阶段,分别为外层疏溶剂嵌段的快速团聚阶段和核中亲溶剂嵌段缓慢穿透带孔疏溶剂层的阶段。对胶束的回转半径和流体动力学半径的计算表明翻转的中间态具有较密的壳层和疏松的核。翻转的特征时间与组成高分子的链长之间存在标度关系。我们采用简化的translocation模型来解释这一标度指数。 4.为了接近真实体系,我们进一步模拟了具有有限嵌段性质转变时间的翻转过程。所有这些翻转不是出现塌缩的中间态,就是经历松散结合的小尺寸小团阶段,并没有出现呈单分子分散的中间态。我们建议实验上可以通过激光光散射技术来确定各种中间态的尺寸与形态,并从确证的中间态推断两嵌段性质转变的相对快慢。

关键词：胶束化溶剂性 DPD 粒子数弯曲模量聚集体中间态耗散粒子动力学模拟

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两亲性超支化多臂共聚物自组装形貌对支化度的依赖性

两亲性超支化多臂共聚物自组装形貌对支化度的依赖性

引用

2014年大分子体系理论、模拟与计算研讨会

作者：谭海娜于春阳周永丰吕中元颜德岳上海交通大学化学化工学院上海200240 理论化学计算国家重点实验室吉林大学理论化学研究所长春130023

超支化聚合物(Hyperbranched polymers,HBPs)是一类具有不规则三维树枝状结构的高度支化大分子.由于其独特的结构和物理化学性质,现已成为自组装领域研究的热点.研究表明,HBPs 是分子自组装的优秀前体,丰富和扩展了聚合物自组装的研究... 详细信息

超支化聚合物(Hyperbranched polymers,HBPs)是一类具有不规则三维树枝状结构的高度支化大分子.由于其独特的结构和物理化学性质,现已成为自组装领域研究的热点.研究表明,HBPs 是分子自组装的优秀前体,丰富和扩展了聚合物自组装的研究范畴和研究内容.然而,对影响HBPs 自组装因素的研究往往局限在与线性嵌段聚合物相似的亲/疏水比例,分子量及聚合物组成等方面.作为表征HBPs 支化拓扑结构的特征参数,支化度(degree ofbranching,DB)是影响其自组装形貌的关键因素.我们课题组之前报道了支化度对HBPs 自组装形貌影响的实验结果：通过控制反应温度合成一系列具有不同支化度疏水核的两亲性超支化多臂共聚物,发现随着支化度升高,其可以自组装形成球形胶束,柱状胶束和囊泡,形貌呈现多样性.然而,该体系具体的自组装机理并未研究清楚.我们利用耗散粒子动力学方法(dissipative particle dynamics,DPD)系统研究了其自组装机理.研究工作表明,不同支化度的聚合物在组装初期均先形成小球形胶束,再进一步组装形成不同的形貌.对支化度最低的HBP 体系,小球形胶束会二次聚集形成大球形胶束(multi-micelle aggregates,MMA),模拟的最终形貌如图Fig.1a 所示;对较高支化度的HBP 体系,小球形胶束会进一步聚集且融合形成较大的球形胶束,如图Fig.1b 所示;对更高支化度的HBP 体系,小球形胶束会先形成短的柱状胶束,再继续聚集融合形成长的柱状胶束,如图Fig.1c 所示;对最高支化度的HBP体系,小球形胶束先聚集融合形成柱状胶束,随着胶束之间的聚集,体系中的柱状胶束开始逐渐融合成膜,接下来膜进一步弯曲并闭合形成最终的囊泡,如图Fig.1d 所示.我们成功地运用模拟的手段重现了随着支化度升高,两亲性超支化多臂共聚物自组装形成的不同的形貌,也即观察到了与实验现象一致的支化度依赖性自组装的拓扑结构放大现象,并从动力学角度解释了不同形貌转变的过程和机理.这对进一步深入理解超支化聚合物的自组装行为、过程和机理提供了重要的理论基础和借鉴意义.

关键词：耗散粒子动力学模拟超支化聚合物支化度自组装机理

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pH敏感聚合物胶束载药和释放行为的介观模拟

pH敏感聚合物胶束载药和释放行为的介观模拟

引用

中国化学会第29届学术年会

作者：聂淑瑜章莉娟华南理工大学化学与化工学院

聚合物结构和药物性质是影响pH敏感聚合物胶束药物包载和释放性能的关键因素,揭示其控制机制是确保载药胶束安全有效应用的重要方面。本文以两个体系为案例,通过介观模拟研究pH敏感聚合物胶束载药和药物释放行为,并结合理论分析和实验研... 详细信息

聚合物结构和药物性质是影响pH敏感聚合物胶束药物包载和释放性能的关键因素,揭示其控制机制是确保载药胶束安全有效应用的重要方面。本文以两个体系为案例,通过介观模拟研究pH敏感聚合物胶束载药和药物释放行为,并结合理论分析和实验研究,阐述pH敏感胶束载药体系的结构设计和宏观性能的关系。体系一:模拟pH敏感4-杂臂星形嵌段共聚物(PCL)2(PDEA-b-PPEGMA)2自组装形成的载药胶束的介尺度行为,比较不同嵌段比例的共聚物胶束在不同pH条件下的结构特征及其包载和释放性能,并结合相关实验结果推测pH敏感星形聚合物的药物控制释放机制。体系二:模拟构建具有单一变量的pH敏感三嵌段线形共聚物AlBmCn载药体系,探究不同嵌段比例或药物分布对药物释放的影响机制,得出优化设计聚合物的普适结论来指导实验工作。

关键词： pH敏感聚合物胶束载药性能药物释放耗散粒子动力学模拟

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表面活性剂在油水界面上聚集行为的介观模拟研究

表面活性剂在油水界面上聚集行为的介观模拟研究

引用

作者：郭营艳中国海洋大学

学位级别：硕士

表面活性剂在许多领域具有广泛的应用，如油田开发、纺织染整、日用化工、药物缓释等。这些应用都与其在界面上的聚集行为密切相关。表面活性剂在油水界面上的聚集行为同时受到表面活性剂浓度和结构、油水比例、聚合物的浓度和聚合度等... 详细信息

表面活性剂在许多领域具有广泛的应用，如油田开发、纺织染整、日用化工、药物缓释等。这些应用都与其在界面上的聚集行为密切相关。表面活性剂在油水界面上的聚集行为同时受到表面活性剂浓度和结构、油水比例、聚合物的浓度和聚合度等因素的影响，因此研究以上因素对表面活性剂在油水界面上聚集行为的影响，掌握其结构特性和界面性质的变化具有非常重要的理论指导意义和实际应用价值。目前对表面活性剂性质的实验研究报道较多，但是只有非线性和频共振光谱和X射线反射等很少的现代实验手段能够进行油水界面性质的研究。因而通过实验研究获得表面活性剂在油水界面上聚集行为的分子水平上的信息难度较大。而通过计算机模拟可以提供许多分子水平上的信息,增加人们对表面活性剂性质的了解。耗散粒子动力学(Dissipative Particle Dynamics，DPD)模拟是目前计算化学的前沿研究领域，与分子动力学模拟(MD)等其它模拟方法相比，可以提供更大时间尺度和聚集体尺度范围内的相关信息。因此，采用介观模拟方法研究表面活性剂在油水界面上的聚集行为，掌握表面活性剂在油水界面上聚集的规律，以及各种因素对其界面性质和结构特性的影响，对实际应用具有一定的指导意义。本论文采用DPD模拟方法，通过确立适当的模型和关键参数，并结合前人实验和模拟结果，分析研究了表面活性剂浓度和结构、油水比例对油水界面上表面活性剂聚集行为的影响；分别探讨不同浓度和聚合度的聚合物对表面活性剂在油水界面上聚集行为的影响，考察了表面活性剂分子层弯曲模量、头-尾间距离、有序参数等结构性质和界面密度、界面厚度、界面张力等界面性质的变化。论文主要研究了以下几方面的内容: 1.表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在油水界面的聚集行为的研究。 CTAB在油水体积比为0.5-3.0范围内形成良好的油水两相界面，CTAB分子主要吸附在油水界面上且排布有序。随着CTAB浓度和油水比例的增加，CTAB分子在界面上的排列更加直立有序，界面厚度逐渐增加。油水比例的变化对CTAB头-尾间距离和有序参数影响较小，但是表面活性剂的浓度对其影响较大。表面活性剂浓度较高时，由于界面发生弯曲，有序参数呈下降趋势。同时我们发现，CTAB在油水界面上具有较高的界面效率。 2.分子结构对表面活性剂油水界面聚集行为的影响。如果头基的亲水性很强，双尾或双头型表面活性剂的降低界面张力的效率明显的比单头或单尾的高。由于尾基的吸引作用，分支型表面活性剂存在的油水界面厚度较高。通过对表面活性剂分子链的结构进行研究发现，随着界面覆盖率增高，油水界面上表面活性剂分子链更加直立有序。疏水尾基或者亲水头基数目的增加降低了表面活性剂分子链的伸展性和有序性。通过对过饱和的表面活性剂单分子层的研究发现刚性硬度较大的单分子层在结构演变过程中很难形成肿胀的胶团。 3.聚合物的存在对表面活性剂在油水界面上聚集行为的影响。聚合物与表面活性剂一样，主要聚集在油水界面上，但同时表面活性剂分子会缔合到聚合物链上，疏水作用是其主要推动力。体系中增加的聚合物主要吸附在界面上,所以聚合物数目增加，界面上以及缔合在聚合物上的表面活性剂分子在界面的排列更加直立有序，聚合物密度峰增高变宽。表面活性剂/聚合物复合体系降低油水界面张力的能力比单一体系的高，且体系中聚合物数目越多，界面张力越低。聚合物的存在使得形成油水两相界面的油水体积比范围有所扩大,达到界面饱和所需表面活性剂浓度降低。表面活性剂浓度增加，表面活性剂分子头-尾间距离增大，聚合物界面密度也随之增大，界面厚度明显变大。表面活性剂浓度继续增大，部分聚合物链被从界面上挤出，导致聚合物的密度峰降低并变宽。油水比例增加，聚合物链在垂直界面方向变得更加伸展，部分聚合物链伸入油相当中，表现为聚合物密度峰降低且略有变宽。 4．不同聚合度的聚合物对表面活性剂在油水界面上聚集行为的影响。随着聚合物聚合度的增加，缔合在聚合物上的表面活性剂头-尾间距离逐渐增大，因而其在界面上的排布更加紧密，表面活性剂头基和尾基的界面密度峰高度增加，宽度变窄。聚合物聚合度增加，界面厚度逐渐升高，油水界面张力降低。

关键词：表面活性剂油水界面结构特性界面性质耗散粒子动力学模拟

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聚合物流体微观和介观尺度下的模拟研究

聚合物流体微观和介观尺度下的模拟研究

引用

作者：吕畅郑州大学

学位级别：硕士

粘度是聚合物流体的一个重要表征参数,也是聚合物加工成型性能的重要影响因素。在进行传统的聚合物流动有限元模拟过程中,获得揭示材料物性的本构方程(粘度函数)已经成为了模拟的关键。通过微观模拟或介观模拟的方法来获得一定条件下的... 详细信息

粘度是聚合物流体的一个重要表征参数,也是聚合物加工成型性能的重要影响因素。在进行传统的聚合物流动有限元模拟过程中,获得揭示材料物性的本构方程(粘度函数)已经成为了模拟的关键。通过微观模拟或介观模拟的方法来获得一定条件下的应力应变关系,从而避免封闭本构方程是实现复杂流体模拟的重要方向。聚合物流体由于分子链的长链结构,尺度跨度比较大,单尺度模拟往往难以实现。在本文中,我们采用了将微观的分子动力学模拟和介观的耗散粒子动力学模拟相结合的方法进行了聚乙烯熔体的非平衡态模拟,考察了在我们建立的模拟体系中的粘度随剪切速率的变化情况。本文的主要工作如下： 1)建立了450K、latm下40条链长为96的聚乙烯体系的分子模型,并进行了分子动力学的模拟。通过径向分布函数、均方回转半径、密度、以及均方位移来对聚乙烯模型进行表征,获得平衡态下该模型结构和动力学信息。经过与实验结果的对比分析,发现在所给的条件下,所建立的分子模型及模拟方法是合理的。 2)采用基于径向分布函数的方法建立了耗散粒子动力学模拟保守势能,实现了从分子动力学模拟到耗散粒子动力学模拟的贯通连接。考察了几个关键模拟参数对模拟结果的影响,将DPD模拟结果与分子动力学模拟结果进行对比,选择了合适的参数作为进一步模拟的参数。 3)建立了平板拖拽流和反转泊萧叶流两种不同的模型对聚合物流体的流动进行了模拟,通过计算得到了流动过程中的速度分布、剪切应力的分布以及剪切粘度,并将所得的结果与理论分析的结果进行了对比分析,发现两种模型的速度分布以及剪切应力的分布都具有与理论分析的结果相同的变化趋势。

关键词：聚合物流体分子动力学模拟耗散粒子动力学模拟剪切粘度

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磷脂分子膜的耗散粒子动力学研究

磷脂分子膜的耗散粒子动力学研究

引用

中国化学会第27届学术年会

作者：陆腾郭洪霞中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室

＜正＞磷脂分子膜在涵盖细胞运动、胞噬作用、胞裂外排、细胞分裂到蛋白质聚集、蛋白质输送的广泛生命活动中扮演了重要的角色[1]。耗散粒子动力学（dissipative particle dynamics,DPD）已被证实

关键词：磷脂生物膜耗散粒子动力学模拟相行为

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磷脂分子膜的耗散粒子动力学研究

磷脂分子膜的耗散粒子动力学研究

引用

中国化学会第二十七届学术年会

作者：陆腾郭洪霞中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室 100190北京

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聚合物微观和介观及多尺度贯通的粒子模拟研究

聚合物微观和介观及多尺度贯通的粒子模拟研究

引用

作者：李学进中国科学技术大学

学位级别：博士

本文利用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)方法对聚合物凝聚态微观和介观尺度的多尺度贯通进行了模拟研究,并对两亲性嵌段共聚物在介观尺度进行了模拟研究。首先,我们通过分子模拟方法研究了如何对聚合物进行粗粒化模型模拟。通过M... 详细信息

本文利用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)方法对聚合物凝聚态微观和介观尺度的多尺度贯通进行了模拟研究,并对两亲性嵌段共聚物在介观尺度进行了模拟研究。首先,我们通过分子模拟方法研究了如何对聚合物进行粗粒化模型模拟。通过MD模拟对聚丁二烯均聚物、聚苯乙烯—丁二烯嵌段共聚物进行粗粒化模型模拟。通过对高分子链在全原子尺度进行MD模拟,统计出各种分布函数,得到粗粒化力场,建立粗粒化模型,然后对粗粒化粒子进行MD模拟。最后我们统计分析了描述高分子链特性的部分物理量,结果证明建立的粗粒化模型是有效的。考虑到聚合物分子链的复杂性,对结构较复杂的聚合物进行粗粒化模型模拟仍然存在着一定的困难。于是,通过结合MD和DPD两种模拟方法,我们尝试对聚(苯乙烯-异戊二烯)两嵌段共聚物进行了介观尺度模拟研究。苯乙烯和异戊二烯单体分别被粗粒化为两种不同类型的DPD粒子。苯乙烯和异戊二烯间的键合部分相互作用由全原子MD模拟得到的键长和键角分布函数拟合得到;对于二者之间的非键合部分相互作用,我们通过拟合这两种聚合物实验测量的界面张力参数得到。由此得到对聚(苯乙烯-异戊二烯)两嵌段共聚物进行DPD介观模拟需要的粗粒化力场。采用该力场所得到的两嵌段共聚物微相结构与他人采用不同DPD模拟策略得到的结果一致,两种方法彼此验证,证明其有效性。两亲性嵌段共聚物在不同条件下可以自组装形成不同形态的聚集体,是当前研究的热门领域之一。我们通过对两亲性三嵌段共聚物进行DPD模拟,观察并研究了其在稀溶液中自组装形成环状胶束的动力学过程。通过对模拟结果的分析,我们发现形成环状胶束有两种不同的路径。在模拟结果的基础上,我们提出了一种环状胶束形成的机理,即降低胶束表面自由能,胶束头和尾部融入胶束自身形成环状胶束的机理。我们通过对两亲性三嵌段聚合物进行DPD模拟,得到了不同形状的膜囊泡结构,其中几种在先前的实验和理论研究中被发现的囊泡结构,如inverted囊泡、starfish-shaped囊泡、long rod-like囊泡及环状囊泡结构是我们基于粒子模型模拟首次所观察到的。接着我们把模拟得到的囊泡结构与自发曲率理论模型的结果进行了对比,发现二者吻合较好。在此基础上,我们又研究了聚合物囊泡的融合与分裂动力学。我们观察到了两种不同的囊泡融合和分裂动力学过程,这些过程有助于我们理解真实细胞膜的融合与分裂等变形过程。另外,我们也模拟了单组份囊泡的分裂动力学并得到了与母亲囊泡具有相同组分构成的两个分裂子囊泡。本文的主要创新性工作如下: 1.目前,通过构建粗粒化力场模型对聚合物进行多尺度贯通模拟仍主要集中在对均聚物体系的研究方面,我们提出了一种粗粒化策略实现了对嵌段共聚物体系的多尺度贯通模拟;考虑到聚合物分子的长链结构特性,我们又以DPD模拟方法为纽带,通过结合MD模拟方法,对嵌段共聚物进行介观模拟研究。 2.我们通过对两亲性嵌段共聚物的DPD模拟,观察到其在稀溶液中自组装形成环状胶束的两种不同的动力学过程;在模拟结果的基础上,我们提出了一种环状胶束形成的机理,即,降低胶束表面自由能,胶束头和尾部融入胶束自身形成环的机理。 3.我们通过对两亲性嵌段聚合物的DPD模拟,得到了不同形状的囊泡结构,其中inverted囊泡、starfish-shaped囊泡、long rod-like囊泡及环状囊泡结构是我们基于粒子模型模拟首次观察到的;同时,在对聚合物囊泡形态变化的模拟研究中,我们观察到对聚合物囊泡融合和分裂过程分别有两种不同的动力学路径。

关键词：多尺度贯通模拟环状胶束囊泡形态变化囊泡融合囊泡分裂分子动力学模拟耗散粒子动力学模拟

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