计算模拟的方法研究嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束形成过程

基本信息
批准号:21504004
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:周嘉嘉
学科分类:
依托单位:北京航空航天大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王禹,朱海成
关键词:
胶束形成计算机模拟嵌段共聚物高分子溶剂
结项摘要

Block polymers in a selective solvent can form patchy particles. This type of structured micelle belongs to the category of soft nanoparticles, which have been well studied in recent years and have wide range of applications in many fields such as chemical engineering, material science, communication electronics, pharmaceutical and biological research, etc. Therefore, it is important to understand the underlying physics by computer simulations. Under thermodynamic equilibrium condition, the micelle morphology is determined by the architecture of the block polymer and the selectivity of the solvent. In real experiments, the external condition during the micelle formation process can also influence the final micelle morphology, but research in this direction is lacking. In this research project, we will use both equilibrium and non-equilibrium simulation methods to study the micelle formation in selective solvent, and focus on the effect of dynamic process and hydrodynamic interaction. The main goal is to understand the connection between the variation of the solvent quantity during the micelle formation and the final structure of the patchy micelles. Our research results should be able to provide a clear physical picture of the dynamics of micelle formation. Furthermore, our results could be helpful in designing suitable experiment plans, in order to produce structured micelles with low polydispersity and to facilitate the transition between micelles with different morphologies.

由嵌段共聚物在选择性溶剂中形成的补丁胶束粒子是近年来受到广泛重视的一类软物质纳米粒子,在包括了化学工程、材料科学、电子通讯、生物医药等众多领域都有着广泛的应用,因此对于这个体系的理论模拟研究具有重要意义。在热力学平衡态下,胶束粒子的形貌取决于高分子的微观性质和溶剂属性。在真实的实验条件下,胶体形成过程中的外加条件也是影响粒子形貌的一个重要因素,但目前这个方面的研究还比较欠缺。本项目拟在平衡态模拟的基础上,探索通过非平衡态的动态模拟方法,研究实验过程和流体力学效应与胶束形貌之间的联系,重点考察溶剂属性的变化对于补丁胶束粒子的单一性和复杂结构的影响。预计研究结果将对补丁胶束粒子形成的动态过程提供清楚可靠的物理图景,帮助设计可行的实验方案实现单一分布的胶束形貌以及不同形貌之间的转变。

项目摘要

由嵌段共聚物在选择性溶剂中形成的补丁胶束粒子是近年来受到广泛重视的一类软物质纳米粒子,在包括了化学工程、材料科学、电子通讯、生物医药等众多领域都有着广泛的应用,因此对于这个体系的理论模拟研究具有重要意义。本项目在平衡态模拟的基础上,探索通过非平衡态的动态模拟方法,研究实验过程和流体力学效应与胶束形貌之间的联系,重点考察溶剂属性的变化对于补丁胶束粒子的单一性和复杂结构的影响。同时将研究课题推广到软物质体系在非平衡态条件下的结构形成过程,研究了蒸发诱导的胶体溶液中的层状结构形成,以及管道受限和拉伸实验中高分子溶液的动力学演化。课题组以第一或通讯作者发表SCI论文9篇,包括1篇Phys. Rev. Lett.(被PRL编辑选为热点文章,Web of Science高引论文)和1篇Adv. Mater.。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
2

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
3

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020
4

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

DOI:
发表时间:2018
5

一种加权距离连续K中心选址问题求解方法

一种加权距离连续K中心选址问题求解方法

DOI:
发表时间:2020

周嘉嘉的其他基金

批准号:81000889
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21774004
批准年份:2017
资助金额:67.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

嵌段共聚物在选择性溶剂中诱导自组装行为的模拟退火研究

批准号:21304078
批准年份:2013
负责人:孔维新
学科分类:B0406
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

溶剂退火过程中嵌段共聚物薄膜形态的分子模拟研究

批准号:21574071
批准年份:2015
负责人:李宝会
学科分类:B0309
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
3

线形三嵌段共聚物刷在选择性溶剂中自组装行为的模拟退火研究

批准号:11504208
批准年份:2015
负责人:徐纪华
学科分类:A2012
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

模拟生物膜通道的响应性嵌段共聚物胶束

批准号:20774051
批准年份:2007
负责人:史林启
学科分类:B0503
资助金额:30.00
项目类别:面上项目