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胶束破裂动力学和Bola型表面活性剂自聚的计算机模拟

作　者: 高娟娟
导　师: 张现仁
学　校: 北京化工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 胶束破裂耗散粒子动力学 Bola型双亲分子
分类号: O346.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 31次
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内容摘要

在本文中,我们利用耗散粒子动力学的方法研究了大胶束的破裂过程。通过改变双亲分子之间的头头排斥作用对初始构型为表面活性剂H4T3形成的胶束进行胶束破裂的计算机模拟。针对实际破裂时间点附近,计算出Minkowski泛函中四个可靠参数随时间的变化曲线。定量分析了头头相互作用对胶束破裂过程的影响,找出不同头头相互作用力下胶束破裂过程必经的四个阶段,并研究尾链大小在破裂动力学中的作用。模拟的结果证明：依靠表面活性剂的结构特点,破裂过程的第一、二、三阶段具有特殊的动力学特征。表面活性剂的结构控制着胶束破裂的过程,同时它也控制着平衡状态下胶束的大小和形状,特别是对于第二阶段。由于绝大多数情况下第二阶段决定了破裂过程中胶束的寿命,所以我们认为分子堆积参数不仅影响着胶束的形状和大小,也影响着胶束破裂的动力学特性。对于具有两个亲水基的一类特殊Bola型表面活性剂来说,我们利用耗散粒子动力学模拟了不同大小亲水基和疏水基组成的Bola型表面活性剂分子构型的自聚。根据Bola型表面活性剂的结构特点,我们观察到了它们不同的自聚形态。根据堆积参数,我们建立了量化模型用以定性分析其自聚结果。我们的研究证实,Bola型表面活性剂自聚过程可以用量化模型很好地解释。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-15
第一章绪论  15-29
  1.1 胶束破裂的研究进展  15-21
    1.1.1 关于胶束破裂实验方面的研究进展  16-17
    1.1.2 关于胶束破裂计算机模拟方面的研究进展  17-21
  1.2 Bola型表面活性剂  21-23
  1.3 介观尺度计算机模拟的方法介绍  23-27
    1.3.1 分子模拟方法  23-24
    1.3.2 介观结构的研究模型  24-25
    1.3.3 表面活性剂的计算机模拟方法  25
    1.3.4 耗散粒子动力学  25-27
  1.4 本论文的研究内容  27-29
第二章耗散粒子动力学方法  29-33
  2.1 引言  29
  2.2 理论模型  29-31
  2.3 计算方法  31-33
第三章胶束破裂过程的研究  33-51
  3.1 引言  33
  3.2 计算机模拟的方法  33-34
  3.3 模拟前的准备和初始模型  34-35
  3.4 胶束在表面活性剂强头头作用下的破裂过程  35-44
  3.5 头头相互作用大小对胶束破裂的影响  44-45
  3.6 双亲分子尾链大小对胶束破裂的影响  45-48
  3.7 本章小结  48-51
第四章 Bola型表面活性剂自聚的计算机模拟  51-61
  4.1 引言  51
  4.2 模拟前的准备和初始模型  51-52
  4.3 对称双链Bola型双亲分子自聚的计算机模拟  52-56
  4.4 不对称双链Bola型双亲分子自聚的计算机模拟  56-58
  4.5 单链Bola型双亲分子自聚的计算机模拟  58-59
  4.6 本章小结  59-61
第五章结论  61-63
参考文献  63-65
致谢  65-66
研究成果及发表的学术论文  66-67
作者简介  67
导师简介  67

胶束破裂动力学和Bola型表面活性剂自聚的计算机模拟

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