拓扑结构耦合液晶基元的高分子链构象及相变问题研究

基本信息
批准号:21374023
项目类别:面上项目
资助金额:82.00
负责人:唐萍
学科分类:
依托单位:复旦大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:高杰,邢士理,李锐,于晶莹
关键词:
取向相互作用液晶基元蠕虫状链排除体积相变
结项摘要

We develope the self-consistent field theory (SCFT) for liquid crystalline polymers with complex chain architecture, based upon worm-like chain model. A universal model is developed for investigating such as comb-like polymers with liquid crystal mesogens by combining Maier-Saupe orientational interactions between rigid segments with local couplings for hinge effects. Furthermore, the local coupling effect between backbone and side chains and the connectivity of each side groups are all incorporated into the modified diffusion equation of the wormlike main chain. We will introduce real-space finite volume algorithm and the second order pseudospectral numerical method for solving the diffusion equation of the wormlike chain model. At the same time, density functional theory is modified to deal with the excluded volume of segments and thus more detailed chain properties and especially the chain rigidity in origin can be considered. This will will provide a guide to understanding the physical mechanism and essence of biological system and to design materials in desirable application prospects such as the fabrication of organic light emitting devices and high performance polymeric materials.

本项目基于蠕虫状链模型描述半刚性高分子链的构象,发展不同拓扑结构高分子中耦合液晶基元的场论方法。除了引入刚性链段之间的Maier-Saupe各向异性取向相互作用,还考虑表示主/侧链之间连接性的局部耦合作用,结合可以精确考虑链的几何拓扑结构的场论方法,发展蠕虫状链和刚棒高分子自洽场理论的普适模型。采用具有二阶精度的准谱数值解法求解蠕虫状链的构象微分方程,研究含液晶基元的梳型高分子如主/侧链液晶高分子体系的链构象统计及相转变问题。同时,借鉴密度泛函理论方法,引入链段之间的排除体积效应描述链构象,在现有自洽场理论的基础上考虑一些更为精细的链结构细节,以期进一步理解链刚性效应的本源。这些理论工作的开展,有助于深刻理解半刚性高分子体系(如生命体系及结晶高分子等)的链构象及相行为的物理本质及机理,对于制备具有特殊光电物理性能材料及增强高分子复合材料等具有重要指导意义。

项目摘要

本项目基于蠕虫状链模型描述半刚性高分子链的构象,发展了不同拓扑结构高分子中耦合液晶基元的场论方法。相比于易于数学表达的Gaussian链模型,由于增加了链段的取向自由度,求解蠕虫状链的构象微分方程要困难许多,我们通过采用三角网格化离散的单位球面描述链段的取向,直接在3D实空间用有限体积法数值求解了基于刚性链模型的自洽场理论方程,并且易于推广至复杂拓扑结构高分子链如侧链液晶及刚-柔多嵌段高分子等。同时,为了在现有广泛运用的自洽场理论基础上考虑更为细致的化学结构细节,引入密度泛函理论处理链段之间的体积排除效应来描述链构象,以空间拥挤效应显著的相互压缩的高分子刷和树枝状高分子体系为模型,分析了排除体积效应所致的链刚性,从而理解了链刚性产生的本源。这些理论工作的开展,有助于发展高分子结晶相关理论,对于制备光电材料及增强高分子复合材料等具有重要指导意义。

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

基于MCPF算法的列车组合定位应用研究

基于MCPF算法的列车组合定位应用研究

DOI:
发表时间:2016
2

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

DOI:
发表时间:2021
3

近红外光响应液晶弹性体

近红外光响应液晶弹性体

DOI:10.7536/pc200335
发表时间:2020
4

区块链技术:从数据智能到知识自动化

区块链技术:从数据智能到知识自动化

DOI:
发表时间:2017
5

小鼠髓样细胞触发受体-2基因小发卡状RNA慢病毒载体构建

小鼠髓样细胞触发受体-2基因小发卡状RNA慢病毒载体构建

DOI:
发表时间:2018

唐萍的其他基金

批准号:20674012
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:50574109
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:51574050
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:20474012
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:21774027
批准年份:2017
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:21574027
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51274260
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:20874020
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:20304002
批准年份:2003
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91127033
批准年份:2011
资助金额:70.00
项目类别:重大研究计划

相似国自然基金

1

基于柔性液晶基元调控侧链液晶高分子的构象和相结构

批准号:21304048
批准年份:2013
负责人:郑军峰
学科分类:B0504
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

理论研究接枝上带电侧链的高分子单链构象及多链溶致液晶相结构

批准号:21104001
批准年份:2011
负责人:杨爽
学科分类:B0406
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

含二维液晶基元的液晶高分子设计与结构性能研究

批准号:29374174
批准年份:1993
负责人:李自法
学科分类:B0504
资助金额:5.50
项目类别:面上项目
4

表面取向效应诱导高分子链构象转变问题的理论计算

批准号:21574006
批准年份:2015
负责人:蒋滢
学科分类:B0309
资助金额:66.00
项目类别:面上项目