高分子溶液中溶劑尺寸效應(yīng)的分子模擬的開題報(bào)告

高分子溶液中溶劑尺寸效應(yīng)的分子模擬的開題報(bào)告1.研究背景和意義高分子溶液中的溶劑尺寸效應(yīng)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，因?yàn)樗谠S多應(yīng)用中都具有重要的影響，例如高分子材料的制備、催化作用、藥物設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。在高分子溶液中，溶劑分子的體積與高分子分子量相比通常較小，因此其大小和形狀可能對(duì)高分子分子鏈的構(gòu)象和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生很大的影響。此外，隨著溶劑分子的大小和形狀的改變，高分子與溶劑之間的相互作用也會(huì)發(fā)生改變。因此，研究高分子溶液中溶劑尺寸效應(yīng)的分子模擬，可以在分子水平上探究高分子分子與溶劑分子之間的相互作用、高分子分子構(gòu)象的變化以及高分子分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，為高分子材料的制備和應(yīng)用提供理論支持。2.研究內(nèi)容和方法本研究計(jì)劃使用分子模擬方法，研究高分子溶液中溶劑尺寸效應(yīng)對(duì)高分子分子鏈結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的影響。具體研究內(nèi)容包括：（1）構(gòu)建高分子分子鏈和溶劑分子的分子力場模型；（2）采用分子動(dòng)力學(xué)方法，分別考慮不同大小、形狀的溶劑分子在高分子溶液中的影響；（3）研究不同溶劑分子大小和形狀對(duì)高分子分子的構(gòu)象、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及高分子與溶劑分子之間相互作用的影響。為了驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，本研究計(jì)劃選取一些已知的高分子溶液體系進(jìn)行模擬，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證。3.預(yù)期成果通過本研究，我們期望能夠：（1）建立一套可靠的高分子溶液中溶劑尺寸效應(yīng)的分子模擬方法；（2）研究高分子分子鏈和不同大小、形狀的溶劑分子之間的相互作用，探究溶劑尺寸效應(yīng)對(duì)高分子溶液的影響規(guī)律；（3）為高分子材料的制備和應(yīng)用提供理論支持。4.計(jì)劃進(jìn)度和預(yù)算（1）研究時(shí)間：2年；（2）研究經(jīng)費(fèi)：25萬元，包括計(jì)算機(jī)硬件及軟件資金以及實(shí)驗(yàn)采購費(fèi)用等。計(jì)劃進(jìn)度如下：第一年：1.確定高分子分子鏈和溶劑分子的分子力場模型；2.構(gòu)建高分子溶液分子模型，包括高分子分子鏈和溶劑分子的初始化、系統(tǒng)平衡和動(dòng)力學(xué)計(jì)算等；3.對(duì)比不同溶劑分子大小和形狀對(duì)高分子分子的影響。第二年：1.進(jìn)一步研究不同溶劑分子大小和形狀對(duì)高分子分子的構(gòu)象和運(yùn)動(dòng)規(guī)律；2.選取一些已知的高分子溶液體系進(jìn)行模擬，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證；3.結(jié)合模擬結(jié)果，探究溶劑尺寸效應(yīng)對(duì)高分子溶液的影響規(guī)律。5.參考文獻(xiàn)[1]M.S.Shell,“Solvent-sizeeffectsonlong-chainpolymers:Localandnonlocaleffects,”TheJournalofChemicalPhysics,vol.129,no.6,pp.064904,2008.[2]N.Kumar,M.Kurzawski,andM.R.Bockstaller,“InducingOrderandAnisotropyinSelf-AssembledBlockCopolymerThinFilmswithMixedSolventVapors,”Macromolecules,vol.43,no.17,pp.7346-7352,2010.[3]H.A.Kim,A.C.Balazs,andM.R.Bockstaller,“ComputationalModelingofSolvent-InducedStructuralTransitionsinDiblockCopolymers,”NanoLetters,vol.11,no.7,pp.2970-2977,2011.[4]Y.Chai,Y.Fang,andK.Liu,“MolecularDynamicsSimulationofDilutePolymerSolutionswithSmallSolve