自洽场理论论文_于秋彦

导读:本文包含了自洽场理论论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:共聚物,理论,标度,粒子,晶体,树枝,纳米。

自洽场理论论文文献综述

于秋彦[1](2019)在《DNA诱导的纳米粒子自组装的分子动力学模拟及嵌段共聚物的自洽场理论模拟研究》一文中研究指出DNA诱导纳米粒子(DNA-NP)能组装成具有纳米级基本单元而不是经典原子、离子或分子的新型晶体,在医学诊断、传感、数据存储、等离子体和光伏领域有广泛应用。其中DNA键合动力学在DNA接枝纳米粒子程序化结晶中起着至关重要的作用。这里我们利用粗粒化模型分子动力学方法探究自身互补配对的DNA诱导纳米粒子自组装体系的结晶结构和DNA键合动力学性能。当纳米粒子上接枝不同数目的DNA链时,我们发现纳米粒子能够组装成六方密堆积和面心立方两种密堆积超晶格,这与实验结果相吻合。更重要的是,我们借助于均方位移、键合百分数和DNA键寿命合理地解释了DNA键合的动力学结晶过程。其中寿命可以用于表征DNA的解离过程,它随时间呈指数降低,并且DNA寿命在很大程度上依赖于温度。我们还发现DNA修饰的纳米粒子结晶需要在合适的温度范围内。另外由于位阻效应的存在,太高的体积分数也会阻碍体系结晶。这项工作对将来的纳米材料设计提供了非常重要的信息。DNA-NP体系组装过程由DNA通过特异性碱基配对相互作用键合诱导,并且动力学上与DNA双链的解离相关。DNA的理化量,包括热力学和动力学,是理解这一过程的关键,也是DNA-NP晶格设计的关键。熔融转变特性有助于判断相关的DNA探针或其他应用的热稳定性和灵敏度。通过分子动力学方法研究了熔融性质对键合区粘附末端连接处长度和间隔区长度的依赖性。熔融温度由基于键合百分数对温度的S形熔解曲线和林德曼(Lindemann)熔融规则同时确定。我们提供了一种基于粗粒化模型的计算方法,通过键合百分数来估计从实验中容易获得的键合焓,熵和自由能。值得一提的是我们计算了基于温度的DNA键解离的寿命和取决于DNA键强度的活化能。我们的研究提供了一种预测熔融温度的良好方法,这对于DNA诱导的纳米粒子体系非常重要,并通过定量估计由DNA键合百分数计算出的平衡常数,架起了 DNA诱导纳米粒子体系的动力学和热力学之间的桥梁。另外,我们通过分子动力学模拟研究了链刚性对DNA诱导的纳米粒子结晶的影响。结果表明,纳米粒子上接枝的刚性或柔性链均可用于设计有序的超分子结构,但机理不同。对于柔性链体系,键合非常低,甚至可以忽略,但纳米粒子仍然可以呈现体心立方(BCC)排列;然而,由于DNA键合相互作用,具有刚性DNA链的体系可以诱导纳米粒子重排成BCC晶格,并且DNA键合相互作用只能在非常窄的长度范围内诱导BCC形成,太长或太短的刚性链都不利于纳米粒子的重排。采用自洽场理论探究了线形-树枝状叁嵌段共聚物AB(2g+1-2)C2g+1(缩写为Gg,g是嵌段B的代数)从G1到G5的平衡相行为。通过改变不同嵌段之间的相互作用参数、嵌段的体积分数和树枝状嵌段部分的代数,除了无序相,我们发现八种相:双色层状相,叁色层状相,六方相,核壳六方相,四方相,核壳四方相,两种互相穿插的四方相,带珠子的层状相。在研究线形长度对形貌的影响时,我们发现对于G1和G2,较长的线形嵌段长度(fA=0.5)有利于形成层状相,但是随着代数从3增加到5,倾向于形成六方相;较短的线形长度(fA=0.2)对于G1到G5代均易诱导六方相的形成。随着代数从1增加到5,由于结构复杂性,相分离变得越来越难,然而,增大相互作用参数有助于促进相分离。通过精确调控树枝状嵌段的代数、线形链的长度、线形-树枝状叁嵌段共聚物的相互作用参数,我们的模拟工作在很大程度上为设计纳米材料和模板技术等应用提供新的机遇。(本文来源于《南京大学》期刊2019-03-01)

付超,杨颖梓,邱枫[2](2019)在《θ溶剂中树枝形均聚物的自洽场理论计算》一文中研究指出树枝形大分子因其高度支化的特殊结构,在传感、载药、催化等众多领域有着广泛的应用潜力.运用高斯链模型推导了溶液体系中树枝形均聚物的自洽场方程组.并在不考虑体积排除作用的条件下,计算了θ溶液中分子的中心链节官能度f_0、支化点官能度f、间隔链段的聚合度P、以及总代数G对链节浓度分布及均方回转半径的影响.计算结果显示,链节浓度分布总是符合"dense-core"的模型,即在所有计算参数组合下,链节浓度总是沿径向单调下降,并随f_0、f和G的增加而单调增加.自洽场计算得到的树枝形均聚物的均方回转半径R与Rouse动力学模型的计算结果基本一致,在f_0、f和G的数值较大时,都能够得到<R~2>≈GPa~2的标度律关系.(本文来源于《化学学报》期刊2019年01期)

石梦,杨颖梓,邱枫[3](2018)在《柔性树枝形大分子溶液的自洽场理论计算》一文中研究指出树枝形大分子是一种新型高分子材料,其浓度分布、末端官能团分布和分子尺寸决定了材料的性质.在柔性支化臂条件下,推导了均聚物树枝形大分子在溶剂中的自洽场理论,计算了不同代数G的树枝形大分子的链节浓度分布.计算结果表明:(1)在良溶剂(或绝热溶剂)中,柔性支化臂的树枝形大分子符合"dense-core"模型,链节浓度沿径向缓慢下降;(2)由于柔性链的折回构象,末端链没有向球形分子的外缘球壳层聚集的倾向;(3)不同代数的支化臂所受的拉伸强度不同,近中心处的第一代支化臂所受的拉伸程度最大;(4)自洽场计算与Flory平均场理论标度律估算结果一致,得到树枝形大分子在良溶剂中的分子尺寸具有标度律R~(GP)~(1/5)N~(2/5),其中P是单个支化臂的聚合度,N是分子的总的链段数;(5)在G固定的情况下,该标度律简化为R~P~(3/5)(.(本文来源于《化学学报》期刊2018年09期)

黄昌杭,满兴坤[4](2017)在《嵌段共聚物纳米印刷术的自洽场理论研究》一文中研究指出我们对获得垂直于衬底的两嵌段共聚物薄膜的无缺陷层状相的方法进行了理论研究。在我们的研究中,对两嵌段共聚物薄膜在余弦衬底上的自组装进行了数值计算。其中衬底经过化学处理并对两嵌段共聚物的某一组分有微弱的倾向性。我们运用自洽场理论(SCFT),研究了衬底性质对嵌段共聚物自组装的影响。结果表明,衬底的粗糙程度及对某一组分的倾向性会对嵌段共聚物的自组装产生影响。通过研究衬底的粗糙程度及对某一组分的倾向性对嵌段共聚物自组装的影响,最终在一定参数范围内得到了垂直于衬底的无缺陷层状相。我们的理论研究表明在实验上探究衬底粗糙程度及化学性质对嵌段共聚物自组装的影响是可行的。这为寻找获得无缺陷层状嵌段共聚物薄膜的经济可行的方法提供了可能的方向。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C:高分子物理与软物质》期刊2017-10-10)

张景雪,吴佳坪,王强,李宝会[5](2017)在《不可压缩对称线形多嵌段共聚物熔体相行为的自洽场理论研究》一文中研究指出本文采用格点自洽场理论(LSCF)研究了线形多嵌段聚合物的体相层状周期L0随xN(Flory-Huggins参数与聚合度的乘积)的变化。我们主要研究A、B嵌段具有相同体积分数的对称多嵌段共聚物((AB)_nn=1,2,3,4和ABA)体系的相行为。LSCF的初始xN值及初始层状周期L0由随机相近似(RPA)给出的值指导。本文模拟采用FBCC模型,这是因为FBCC模型的不变聚合度大,与试验更为接近。结果显示:xN相同时,L0随嵌段数的增多而减小;嵌段数不变时,层状相周期L0随xN的增大而增大。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C:高分子物理与软物质》期刊2017-10-10)

王立权,林嘉平[6](2017)在《单链高分子的自洽平均场理论研究》一文中研究指出高分子构象是高分子物理中最重要的概念,也是高分子所有物理性能的分子基础。但是,利用自洽平均场理论研究单链高分子在溶剂中的构象行为仍是一个具有挑战性的课题。本工作发展了一种可研究良溶剂中单链高分子行为的自洽平均场理论。在该理论框架下,高分子构象的质心被固定,使高分子链的平动受到限制。计算了单链高分子在良溶剂中的均方末端距与聚合度的标度关系,发现理论结果与重整化群的预测结果基本吻合。该理论方法可以较方便地拓展到其它溶剂条件或其它类型的单链高分子体系(如聚电解质等)。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题E:高分子理论计算模拟》期刊2017-10-10)

段超,赵明天,强宜澄,陈雷,李卫华[7](2017)在《嵌段共聚物形成晶体&准晶结构的自洽场理论研究》一文中研究指出我们课题组先前将叁元嵌段共聚物自组装所形成的复杂球状相与离子化合物、合金等晶体结构进行类比,理论预测了十多种二元介观晶体结构,包括NaCl,CsCl,ZnS,AlB_2,CaF_2,Al_2O_3等。同时利用AB_1CB_2型嵌段共聚物,我们还得到了一序列二维柱状相结构,即从C~(4,2),C~(5,2),C~(6,2),到C~(6,3)。但是在之前的工作中,C~(6,2)结构的相区非常狭窄。对此,我们独立调节A,C嵌段的体积分数f_A和f_C,当f_A>f_C时可以得到较大的C~(6,2)相区。由于C~(5,2)和C~(6,2)中A嵌段形成的柱的排布分别对应正十二面体准晶(dodecagonal quasicrystal,DDQC)的两个重要组成片段(σ相和Z相),一个有趣的问题便是:DDQC是否可以在C~(5,2)和C~(6,2)之间稳定存在。对此,我们将使用自洽场方法研究DDQC在我们设计的嵌段共聚物体系里的热力学稳定性问题。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题E:高分子理论计算模拟》期刊2017-10-10)

刘美娇,李卫华,邱枫,史安昌[8](2016)在《嵌段共聚物共混体系形成晶体结构的自洽场理论研究》一文中研究指出晶体,因为其空间结构的对称性,在力学、电学、光学等方面拥有独特的性能,而广泛应用于功能材料中。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。我们提出更经济、更有效的方法,也就是通过嵌段共聚物共混的方法来获得丰富的晶体结构。具体包括:(1)利用二元共混的简单AB两嵌段共聚物体系获得复杂的Frank-Kasper-σ球状结构,该单元晶体结构的每个晶胞净包含30个球,分为晶格中的位置不等价、形状和尺寸不均一的5种"球"[1];(2)利用特定的叁组分多嵌段共聚物和简单嵌段共聚物共混方法得到了纯嵌段共聚物体系中不能稳定存在的二元晶体结构,如:CuO_2、SnI_4[2]。(本文来源于《中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集》期刊2016-08-25)

付超,杨颖梓,邱枫[9](2016)在《聚合物络合形成不完全匹配梯形结构的自洽场理论研究》一文中研究指出聚合物间的络合反应(complexation)是自然界生命体中普遍存在的现象,如两条核苷酸链通过氢键相互作用生成DNA双螺旋链。这种反应在实验和理论计算方面都得到广泛的研究[1],例如同种聚合物链络合生成没有悬挂键的梯形复合结构的自洽场研究[2]。实验中发现,单链聚合物络合形成的复合结构往往存在着没有参与络合的链段[3],因此本文中采用自洽场方法研究聚合物链在溶剂中生成不完全匹配梯形复合结构的络合反应。如图1所示两嵌段共聚物A_1A_2和B_1B_2可通过络合反应生成叁嵌段络合物A_1DB_1。当A_2段与B_2段的长度相同并能充分络合时,我们发现改变溶液中共聚物的体积分数、链与溶剂的相互作用,以及络合链的长度等参数,体系可出现非络合相、络合相、络合物/非络合物共混相,如图2所示。当络合能力较弱时,单链与溶剂的不相容也能驱动链的络合,这和不考虑悬挂链的自洽场计算结论相同[2]。然而,悬挂键的构像熵使得A_1和B_1嵌段越短越有利于络合物链的形成。而A_1和B_1嵌段的长度固定,可络合嵌段A_2和B_2越长越有利于络合物链的形成,这是因为单链聚合物和溶剂的相互作用随着A_2和B_2嵌段长度的增加而增强。(本文来源于《中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集》期刊2016-08-25)

杨光[10](2016)在《柔性-半刚性嵌段共聚物/纳米粒子复合体系相行为的自洽场理论研究》一文中研究指出嵌段共聚物与纳米硬粒子共混物的性能优越于纯高分子体系。嵌段共聚物中纳米粒子自组装所形成的微观相区可以设计复杂的高度有序的结构,一方面提高所形成复合物的机械强度提高另一方面使其具有独一无二的光、电、磁等性能,被应用于新一代催化剂,选择性薄膜,太阳能电池,高密度磁存储介质等[1~2]。在实际应用中,许多嵌段共聚物具有一定链刚性,这给理论研究带来科学挑战。我们因此发展了一种平均场理论方法用于计算柔性(A)-半刚性(B)嵌段共聚物和球形纳米粒子(P)混合体系相行为。分别采用基于高斯链模型和蠕虫状链模型的自洽场理论方法(SCFT)处理柔性和半刚性嵌段,采用密度泛函理论(DFT)处理纳米粒子[3]。通过改变半刚性链的刚柔性、组分的体积分数、Flory-Huggins体系相互作用参数以及纳米粒子大小等参数得到一系列一维和二维复合体系的相形态。在纳米粒子与柔性嵌段相互浸润的条件下,即χ_(AB)=χ_(BP) andχAP=0,纳米粒子中心填充的层装相在相图中大部分区域形成,即柔性嵌段在聚合物中的体积分数f=0.2~0.7。随着柔性嵌段体积分数的升高层状周期逐渐减小。当f=0.8且χ_(AB)N>22时,得到中心填充的六角柱状相。纳米粒子尺寸增大可以促进体系发生相分离,且纳米粒子尺寸减小倾向于形成边缘填充的层装相。除此之外,纳米粒子的体积分数对复合体系的相行为也有重要的影响。我们的研究为柔性-半刚性嵌段共聚物与纳米粒子的复合体系的制备和应用提供了理论指导。(本文来源于《中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集》期刊2016-08-25)

自洽场理论论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

树枝形大分子因其高度支化的特殊结构,在传感、载药、催化等众多领域有着广泛的应用潜力.运用高斯链模型推导了溶液体系中树枝形均聚物的自洽场方程组.并在不考虑体积排除作用的条件下,计算了θ溶液中分子的中心链节官能度f_0、支化点官能度f、间隔链段的聚合度P、以及总代数G对链节浓度分布及均方回转半径的影响.计算结果显示,链节浓度分布总是符合"dense-core"的模型,即在所有计算参数组合下,链节浓度总是沿径向单调下降,并随f_0、f和G的增加而单调增加.自洽场计算得到的树枝形均聚物的均方回转半径R与Rouse动力学模型的计算结果基本一致,在f_0、f和G的数值较大时,都能够得到<R~2>≈GPa~2的标度律关系.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

自洽场理论论文参考文献

[1].于秋彦.DNA诱导的纳米粒子自组装的分子动力学模拟及嵌段共聚物的自洽场理论模拟研究[D].南京大学.2019

[2].付超,杨颖梓,邱枫.θ溶剂中树枝形均聚物的自洽场理论计算[J].化学学报.2019

[3].石梦,杨颖梓,邱枫.柔性树枝形大分子溶液的自洽场理论计算[J].化学学报.2018

[4].黄昌杭,满兴坤.嵌段共聚物纳米印刷术的自洽场理论研究[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C:高分子物理与软物质.2017

[5].张景雪,吴佳坪,王强,李宝会.不可压缩对称线形多嵌段共聚物熔体相行为的自洽场理论研究[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C:高分子物理与软物质.2017

[6].王立权,林嘉平.单链高分子的自洽平均场理论研究[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题E:高分子理论计算模拟.2017

[7].段超,赵明天,强宜澄,陈雷,李卫华.嵌段共聚物形成晶体&准晶结构的自洽场理论研究[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题E:高分子理论计算模拟.2017

[8].刘美娇,李卫华,邱枫,史安昌.嵌段共聚物共混体系形成晶体结构的自洽场理论研究[C].中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集.2016

[9].付超,杨颖梓,邱枫.聚合物络合形成不完全匹配梯形结构的自洽场理论研究[C].中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集.2016

[10].杨光.柔性-半刚性嵌段共聚物/纳米粒子复合体系相行为的自洽场理论研究[C].中国化学会2016年软物质理论计算与模拟会议论文摘要集.2016

论文知识图

杂臂星形嵌段共聚物PEE-b-PEO-b-PFPO...—7两嵌段共聚物相分离的相图方法,CASSCF方法,和RASSCF方法的...极化连续介质模型(PolarizableConti...一8双嵌段共聚物自洽场理论微相分...(a)AB两嵌段共聚物在本体中自组装形...

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