复杂嵌段共聚物胶束体系的耗散粒子动力学及理论研究化学工程专业论文.docxVIP

学位论文数据集中图分类号 学位论文数据集 中图分类号 学科分类号 论文编号 密 级 学位授予单位代码 100lO 学位授予单位名称 北京化工大学 作者姓名 学 号 获学位专业名称 获学位专业代码 课题来源 研究方向 论文题目 关键词 论文答辩日期 ·论文类型 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名 职称 工作单位 学科专长 指导教师 评阅人1 评阅人2 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员会主席 答辩委员1 答辩委员2 答辩委员3 答辩委员4 答辩委员5 注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它 二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。 三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T 1 3745-9)《学科分类与代码》中 查询。 四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要复杂嵌段共聚物胶束体系的耗散粒子动力学及理论研究 摘要 复杂嵌段共聚物胶束体系的耗散粒子动力学及理论研究 摘要 两亲嵌段共聚物在选择性溶剂中能白组装成胶束。最近，一类新 型胶束——多隔段胶束因其独特的性质引起了人们极大的关注。多隔 段胶束拥有一个水溶性的壳和分隔的憎水内核，这种新奇、有趣的形 貌使得其在纳米技术、生物技术和药物控释等方面具有潜在的应用价 值。在本文中，我们采用计算机模拟的方法研究了各种嵌段共聚物在 溶液中的自组装行为，并发展了一个用于定量计算嵌段共聚物胶束超 强分凝形式的理论模型。主要结论为： 1、用耗散粒子动力学的方法研究了两种憎水粒子在核．壳．冠状胶 束中的分布。模拟表明，两种粒子弱憎水时，影响其分布的主要因素 是粒子与各自不相容嵌段之间的作用力；当两种粒子均强憎水时，其 在胶束中的自组装行为同时受粒子之间以及粒子与嵌段间作用力的 影响。研究证明核．壳．冠状胶束能够将两种不同的粒子分载于内部隔 离的区间，并且粒子的分布可以通过作用力的改变方便的加以控制。 2、系统地讨沦了星形ABC嵌段共聚物在溶液中自组装成多隔段 胶束的行为。模拟发现了一些尚未报道的新胶束形貌，并且对蠕虫形 多隔段胶束和分叉形多隔段胶束的形成机理进行了研究。为将来合理 设计具有特定结构的多隔段胶束提供了分子水平上的信息。 3、对兀．形ABC嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装形貌进行了 研究。通过改变兀．形嵌段共聚物的链结构和组成，我们得到了一系列 研究。通过改变兀．形嵌段共聚物的链结构和组成，我们得到了一系列 丰富的胶束形貌。研究表明两条亲水支链的长度和它们之间的距离在 控制胶束形貌上起着重要的作用。由于兀．形ABC嵌段共聚物能够演 化成线形或星形ABC嵌段共聚物，因此它们是研究复杂嵌段共聚物 自组装成多隔段胶束和泡囊的理想模型。 4、采用耗散粒子动力学的方法对具有相同组成的H．形和7c．形 ABC嵌段共聚物的胶束化行为进行了研究。系统考察了共聚物链的 拓扑结构对自组装的影响，对共聚物结构和形貌之间的关系得到了一 些规律性的认识。一系列胶束形貌，如球状、蠕虫状、Y形、分层带 状、分层碟状以及网格状等形貌被发现。这些信息对将来合理设计和 合成新型多隔段胶束提供了指导。 5、建立了用于描述核．冠胶束和核．壳．冠状胶束的超强分凝形式 理论模型。对由AB和ABC两种嵌段共聚物形成的球状胶束在超强 分凝状态下转变为平面圆盘状胶束的条件进行了详细推导。通过对实 际体系的计算，模型结果与实验数据获得了较好的一致。 关键词：嵌段共聚物，多隔段胶束，计算机模拟，耗散粒子动力学， 超强分凝理论 摘要DISSIPATIVE 摘要 DISSIPATIVE PARTICLE DYNAMICS AND THEORETICAL STUDY oF CoMPLEX BLoCK CoPoLYMER MICELLE SYSTEMS ABSTRACT The amphiphilic block copolymers can self-assemble into micelles in a solvent that is selective for one of their constituents．Recently,a new family of micelles--multicompartment micelles have received great attention due to their unique characters．Multicompartment micelles composed of a water-soluble shell and a segregated hydrophobic core