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《吉林大学》 2010年
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旋流场中胶束结构的计算机模拟研究

王帅  
【摘要】: 本论文利用基于Lowe-Anderson热浴的耗散粒子动力学模拟方法,构建了旋流场模型,并利用该模型对稀溶液中嵌段共聚物自组装结构的影响进行了系统研究。分析了热力学因素(组分间相互作用、墙的吸引或排斥作用等)以及动力学因素(体系粘度、流场强度等)对嵌段共聚物自组装胶束结构的影响规律,发现: 强亲、疏水体系形成的胶束不易受到施加旋流场的影响,但对于胶束结构不是很稳定的体系,旋流场会诱导胶束之间融合,形成大尺寸的胶束,且胶束易贴附于墙的表面。体系粘度的增加会进一步影响胶束的结构,对于粘度较小的体系,胶束之间更易发生碰撞、融合,从而形成大尺寸的胶束,而对于粘度较大的体系,胶束的运动会受到溶剂的粘滞阻碍,从而不易进一步融合,因此尺寸更小。施加旋流场的时机也会影响到胶束的结构,对于上述易发生融合的胶束,模拟伊始即施加旋流场会阻碍胶束的形成,从而在模拟后期导致胶束的尺寸不大,也不易发生碰撞并进一步融合;而对于在胶束结构形成之后再施加旋流场的体系,旋流场起的作用是促进胶束之间的融合,并不会破坏既有的胶束结构。
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