研究生: |
葉尚諭 Shang-Yu Ye |
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論文名稱: |
以軟粒子動力學法模擬雙團聯共聚物的螺旋結構 Simulation of helical structure of diblock copolymer by dissipative particle dynamics |
指導教授: | 汪上曉 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering |
論文出版年: | 2006 |
畢業學年度: | 94 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 84 |
中文關鍵詞: | 雙團聯共聚物 、軟粒子動力學法 、螺旋結構 、鍵角力 、彎曲力 、手性 |
外文關鍵詞: | Diblock copolymer, Dissipative Particle Dynamics(DPD), helix, twisting force, bending force, chirality |
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系上何榮銘教授的實驗室研究群利用PS ( Polystyrene ) - PLLA ( Poly-L-Lactic Acid ) 所合成的雙團聯共聚物,會自組裝形成左旋的奈米螺旋管結構。我們試圖以軟粒子動力學來模擬形成這個結構的主要機制。
本實驗室的謝升元已經成功地利用軟粒子動力學法(DPD)模擬出三團聯共聚物所形成的具有螺旋結構的相態。儘管軟粒子動力學可以利用ABC三段分子間的不相容性來模擬出雙螺旋的結構,但是還無法模擬出PS-PLLA雙團聯共聚物所形成的螺旋管結構。手性的影響是形成螺旋狀形態的主要因素。所以我們模擬的方法就是盡量要讓模擬的團聯共聚物單體具有手性的性質。由於分子結構的手性所產生的彎曲力和扭轉力,使得分子在作自組裝的行為時,會形成螺旋狀的結構。而我們所採用的軟粒子動力學法,由於它的珠子之間的連接是以線性的方式來做排列,同時也忽略了鍵角力的存在;這也就造成了DPD無法模擬雙團聯共聚物所形成螺旋狀結構的原因。
於是我們想對軟粒子動力學中粒子之間的連接設計作些改變,使得粒子間可以有分枝(Branch)的排列;並且加入鍵角力(Bond-angle force)的影響,期望可以模擬出PS-PLLA雙團聯共聚物所形成的螺旋管結構,並且了解形成這個結構的主要機制。
1.劉瑞祥,“維他命C左、右旋的奧妙,” 科學發展,394,p.52-55(2005)
2.K. Mislow,“Chirality in Natural and Applied Science,” Retourons à Pasteur! , W. J. Lough and I.W. Wainer, ed., CRC press (2002)
3.Li,; Cheng, S. Z. D.,“Molecular orientations in flat-elongated and helical lamellar crystals of a main-chain nonracemic chiral polyester,”Lotz, B. et al. ,J. Am. Chem. Soc.,122,p.79 (2000)
4.楊小震,“分子模擬與高分子材料,”科學出版社,北京(2002)
5.林祥泰,“淺談電腦分子模擬在化學工程之應用,”化工技術, 149,p.95 –105(2005)
6.http://www.accelrys.com/about/msi.html
7.D. Nicolaides,“Mesoscale modelling,”Molecular Simulation,26(1),p.51( 2001)
8.R.D. Groot, and T.J. Madden, ”Dynamic Simulation of Diblock Coploymer Microphase Separation,”Journal of Chemical Physics,108(20),p.8713(1998)
9.M.W. Matsen and M. Schick, ”Stable and Unstable Phase of a Diblock Copolymer Melt,” Phys. Rev. Lett.,72,p.2660(1994)
10.謝升元,“以軟粒子動力學法模擬團聯共聚物的相態,” 國立清華大學化工系碩士畢業論文(2005)
11.U. Krappe, R. Stadler and I. Voigt-Martin,”Chiral Assembly in Amorphous ABC Triblock Copolymers,” Macromolecules,28,p.4558-4561 (1995)
12.R. M. Ho, Y. W. Chiang, C. C. Tsai, C. C. Lin, B. T. Ko and B. H. Huang,“Three-dimensionally packed nanohelical phase in chiral block copolymers,” J. Am. Chem. Soc.,126(9),p.2704-2705 (2004)
13.C.K. Chen,“Chirality Driven Core-Shell Cylinder Microstructure in Chiral Diblock Copolymers,” 國立清華大學化工系碩士畢業論文,(2005)
14.M. P. Allen, D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, Oxford University Press Inc., New York(1987)
15.R.D. Groot and P.B. Warren,“Dissipative particle dynamics: Bridging the gap between atomistic and mesoscopic simulation,” J. of Chem. Phys.,107(11),p.4423-4435 (1997)
16.P. Espagnol and P. Warren:“ Statistical mechanics of dissipative particle dynamics,” Europhys. Lett.,30,p.191-196(1995)
17.I. Pagonabarraga, M. H. J. Hagen and D. Frenkel,“Self-consistent dissipative particle dynamics algorithm,” Europhys. Lett.,42(4),p.377–382 (1998)
18.http://molsim.chem.uva.nl/frenkel_smit/
19.J. P. Ryckaert,“Computer Modelling of Fluids Polymers and Solids,”The method of constraints : Application to a simple nalkane model, C. R. A. Catlow, S. C. Parker and M. P. Allen, eds., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht,p.189-201(1990)
20.J. H. R. Clark,“Computer Modelling of Fluids Polymers and Solids,”Molecular dynamics of chain molecules, C. R. A. Catlow, S. C. Parker and M. P. Allen, eds.,Kluwer Academic Publishers, Dordrecht,p.203-217(1990)
21.Z.C. Ou-Yang and J.X. Liu,“Helical Structures of Tilted Chiral Lipid Bilayers Viewed as Cholesteric Liquid Crystals,” Phys. Rev. Lett.,65(13),p.1679-1682(1990)