在液态石中青聚合物的mesoscale计算机建模

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 计算化学计算化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 青是新兴的碳纳米填充剂,有可能在高分子纳米复合材料和能源存储等先进应用中发挥作用.
• 了解青聚合对于优化其在各种技术领域的性能至关重要.

研究的目的:

• 通过使用先进的计算建模,研究石在液态石中的聚合行为和流动性.
• 探索化学修饰,特别是存在或不存在的异形侧组,如何影响青烯的自我组装和扩散.

主要方法:

• 根据原子模拟数据开发和改进一个粗粒度的马蒂尼模型.
• 微秒时尺分子动力学模拟液态石中的数千个青分子.
• 分析青集群的形成,堆的发展,超级聚合物的出现和扩散系数.

主要成果:

• 带有亚利法侧组的本地酸盐在石中形成小的,均分布的集群.
• 修改后的青 (取消了阿利法外围) 形成度依赖的堆和无序的超级聚合物.
• 亚利发性侧组通过与石相互作用来降低青烯的移动性,而改性青烯则表现出更高的移动性.
• 扩散系数对系统大小的敏感性有限,尤其是在高度的青中.

结论:

• 该研究提供了关于青聚合和微秒时间尺度上的移动性的见解,这对于设计材料至关重要.
• 化学修饰显著改变了青的自组装和动态,为量身定制的材料特性提供了途径.
• 计算机建模有效地捕捉了复杂的青行为,有助于开发新的基于碳的纳米材料.