形成稳定穿孔层结构的AB型嵌段共聚物拓扑结构的设计

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pc00000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  嵌段共聚物因其可以自组装形成一系列介观尺度下的有序结构而在诸多领域有着巨大的潜在应用价值.不同结构的嵌段共聚物有着不同的自组装行为.Xie 等人通过考虑不同拓扑结构的AB 型嵌段共聚物,引入了构象不对称的概念,同时设计出几种ABn 型嵌段共聚物,并且通过自洽场理论(self-consistent field theory,SCFT)计算预测了其自组装可以形成稳定的Frank-Kasper A15 和σ 相,为感兴趣的目标结构反向推演嵌段共聚物分子提供了一个很好的范例.
其他文献
近些年来,纳米医学目前得到了大家越来越多的重视。与传统材料相比,纳米材料由于其独特的物理化学性质,使其在生物传感,细胞成像,药物输运等方面有着显著的优势。不过纳米材料同时也可能带来一定的毒副作用(包括对体内蛋白、基因、细胞器的破坏)。这就要求我们在实际应用纳米材料的时候,能够寻找到输运效率与降低毒副作用之间的平衡。因此理解纳米材料与生物体,尤其是与细胞间的相互作用对在生物医药领域更好地利用纳米材料
研究非平衡态的brush 行为是高分子物理中有趣且前沿的课题。该文中,我们构建了一个胶体链组成的brush 结构,研究其在非平衡粒子浴中的结构和动力学性质。我们采用具有活性物质特点的粒子,构建远离平衡态的粒子浴,关注brush-like 链的结构和动力学行为。为更好的体现非平衡特性,我们构建简单的两维体现进行研究。我们发现随着驱动力增加,粒子会进入并聚集在brush chain 的周围,粒子的分布
本文在实验的启发下,采用自洽场理论研究了管道中嵌段共聚物在均聚物中形成的球状胶束的相行为。理论发现均聚物引起胶束之间,以及胶束与表面之间的depletion 效应,这一效应导致胶束之间的凝聚,以及球状胶束在管道上的凝聚行为。此外,实验观察到在外加压力的作用下管道中的球状胶束可以转变为柱状胶束,本文利用自洽场理论系统地研究了管道尺寸以及压力对球状胶束-柱状胶束转变的影响。
我们利用分子动力学模拟方法,系统研究了聚电解质接枝表面的法向相互作用和切向相互作用,进而得到了两个接枝表面相互摩擦时候的摩擦系数,并进一步和已知的标度理论进行了对照。我们的结果表明,在高分子聚电解质的渗透压区,法向相互作用主要贡献来自于抗衡离子的渗透压。我们的隐含溶剂模型,虽然没有考虑溶剂的流体力学相互作用,但是由于静电的长程相互作用,所以可以得到和标度理论相一致的结果。
薄膜中两嵌段共聚物微相分离形成的相结构和本体中有很大的不同,这主要是由于边界效应所导致的。利用基于含时金兹堡朗道理论(TDGL)的元胞动力学方法(CDS)模拟两嵌段共聚物微相分离的动力学过程,研究周期性凹槽衬底表面形貌及化学性质对微相结构的诱导作用。通过调节周期性凹槽衬底的参数,如高度、宽度以及表面相互作用等,诱导形成大尺度有序垂直柱状结构。这表明周期性凹槽衬底可以用于制备大尺度有序柱状结构。
受血红细胞表面细胞膜自清洁作用的启发,近些年来人们发展了可以产生自清洁作用的两性离子聚电解质材料,例如带有磷酸胆碱基团的poly(2-methacryloyloxylethyl phosphorylcholine)(PMPC)。具有两性离子的PMPC 毛刷表面具有完全的疏油特性,不仅体现在水润湿状态下,即使在干燥状态下吸附了油污后,也可以通过水的作用,快速、自动地去除油污。
全氟磺酸基质子交换膜的质子传导率是与其应用密切相关的重要性能参数。但目前膜的组成、工艺与质子传导率尚未建立定量联系,不能够高效地设计和制备高性能的质子交换膜。要建立组成、工艺与性能的定量联系,核心的内容是明确质子交换膜的特征结构、结构形成机制和结构性能关系。采用分子动力学模拟、结合大数据手段,我们研究了全氟磺酸中最具代表性的Nafion 膜。
氟化磺酸基聚合物Nafion 是一种典型的离聚物。受益于较高的质子传导率和较好的稳定性,Nafion 在电动汽车、便携式电源和分散电站等领域拥有巨大的市场价值。在Nafion 的水溶胀化过程中形成微相分离结构,其中氟碳主链在熵和内能的驱动下组装成具有一定结晶度的憎水相;支链和磺酸根及其吸附的水分聚集形成亲水相;部分的氟碳主链和醚碳支链构成中间相。该微相分离形貌已被广泛接受,但在分子水平上膜的微结构
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
当将纳米杆填料加入聚合物基体中时能有效的提高材料的导电性能。本研究目的是考察纳米杆填充聚合物纳米复合材料的导电性能在电场作用的变化。当材料置于电场下时,纳米杆填料会发生诱导极化。一端带正电,另一端带负电。这样纳米杆会沿着电场方向排列,同时纳米杆带不同电荷末端相互吸引而搭接在一起。材料导电性能表现出各向异性,这与电场强度与诱导电荷大小相关。