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受限在一维纳米孔道内的高分子结晶取向模型

高分子学报 2019年第3期50卷 281-290,M0005页

作者：苏萃施光宇王笃金刘国明中国科学院化学研究所中国科学院工程塑料重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

利用X射线极图法研究了等规聚丙烯(i PP)在阳极氧化铝模板(AAO)中的取向结构.实验结果表明,i PP在AAO内主要的取向模式为倒易空间的b*轴或a*轴平行于AAO的孔轴(～).这2种取向模式的比例同结晶条件有关:随着降温速率增加,高分子的整体取... 详细信息

利用X射线极图法研究了等规聚丙烯(i PP)在阳极氧化铝模板(AAO)中的取向结构.实验结果表明,i PP在AAO内主要的取向模式为倒易空间的b*轴或a*轴平行于AAO的孔轴(～).这2种取向模式的比例同结晶条件有关:随着降温速率增加,高分子的整体取向逐渐变弱,但是a*║～的取向变化更明显.在液氮淬冷的条件下,i PP几乎不能结晶.实验结果同文献所报道的"动力学选择机理"不一致.借助简化的"一维格子"模型,模拟了成核速率、生长速率对整体取向的影响.结果表明,高分子在受限空间中的取向存在3个区域:成核速率极高而生长速率极低时,晶体生长尺寸很小,样品表现为各向同性;中间区域各晶面的相对生长速率决定了最终取向结构;成核速率极低而生长速率极高时,纳米孔中高分子一旦成核,晶体就会很快生长至充满整个孔道,所有(hk0)晶面均可生长.综合实验和模拟结果,提出了高分子受限在一维纳米孔道中的晶体取向模型.

关键词：高分子结晶受限取向阳极氧化铝模板等规聚丙烯

“多”“少”作定语的受限性——认知动因及句法弥补

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汉语学习 2023年第2期 3-12页

作者：陈满华中国人民大学文学院北京100872

“多”“少”作定语时呈现出不同程度的受限性:“多”修饰名词基本不自由,受到诸多条件限制,除了个别特殊情况,“少”不能作定语。“多”是准非定形容词,“少”是典型的非定形容词。距离象似原则能较好地解释这一现象。“多”“少”尽... 详细信息

“多”“少”作定语时呈现出不同程度的受限性:“多”修饰名词基本不自由,受到诸多条件限制,除了个别特殊情况,“少”不能作定语。“多”是准非定形容词,“少”是典型的非定形容词。距离象似原则能较好地解释这一现象。“多”“少”尽管作定语很受限制,但其句法功能仍然强大。“多”“少”作谓语、状语、补语的三种主要句法功能在某种意义上是其定语受限性的“句法弥补”。“句法弥补”既是语言本身的一种现象,也可以是语言学习和运用的一种策略,对于二语习得中的偏误分析和句法纠错具有积极意义。

关键词： “多/少” 定语受限距离象似性句法弥补

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受限高分子薄膜界面动力学与缠结的关系

高等学校化学学报 2015年第6期36卷 1133-1139页

作者：李思佳张万喜姚卫国石彤非吉林大学材料科学与工程学院长春130022 中国科学科学院长春应用化学研究所、高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

通过Monte Carlo模拟结合原始路径分析(PPA)的方法,阐述了缠结高分子薄膜的界面动力学与缠结程度的关系.研究发现,以吸附势能的临界值εwc≈-0.6 kBT附近为界,当墙壁-高分子作用势能从弱吸引到强排斥变化时,界面层中的链移动快于中心层... 详细信息

通过Monte Carlo模拟结合原始路径分析(PPA)的方法,阐述了缠结高分子薄膜的界面动力学与缠结程度的关系.研究发现,以吸附势能的临界值εwc≈-0.6 kBT附近为界,当墙壁-高分子作用势能从弱吸引到强排斥变化时,界面层中的链移动快于中心层,只有当墙壁的吸引作用增强到一定程度时,界面层中的链移动才会慢于中心层.界面动力学受到促进或阻碍可能与界面层和中心层的缠结程度直接相关:界面层的缠结程度保持在本体水平上基本不变;中心层的缠结程度在强吸引表面上低于界面层,而在弱吸引和排斥表面上高于界面层.此外,中心层和界面层中高分子链受限程度的变化对薄膜界面动力学行为的转变产生一定影响.对于薄膜中链密度分布情况随墙壁-高分子作用势能变化的分析为相关的物理化学机制提供了理论依据.

关键词： Monte Carlo模拟受限动力学缠结高分子薄膜界面

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受限水的超流特性

科学通报 2017年第11期62卷 1111-1114页

作者：王奉超孙长庆吴恒安中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027 长江师范学院机械与电气工程学院重庆市超常配位键工程与先进材料技术实验室重庆408100 School of Electrical and Electronic Engineering Nanyang Technological University

超流是一种物质与其他物质界面不黏连、无阻力下的相对快速运动状态.譬如纳米通道中水的流速要比经典流体力学理论预测值高几个数量级.基于近期的实验和理论模拟结果,我们讨论了液态水在微纳通道内表现出超流的特性,并指出水在常温条件... 详细信息

超流是一种物质与其他物质界面不黏连、无阻力下的相对快速运动状态.譬如纳米通道中水的流速要比经典流体力学理论预测值高几个数量级.基于近期的实验和理论模拟结果,我们讨论了液态水在微纳通道内表现出超流的特性,并指出水在常温条件下的受限超流起源于水的低配位水分子间的氢键弛豫和因弛豫而引起的表皮超固态的高弹性和极化.

关键词：超流体水氢键受限超固态

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受限导致硬椭球液体的取向有序

Chinese Journal of Chemical Physics 2016年第2期29卷 212-218,I0001页

作者：缪晗马红孺重庆市第十八中学重庆400020 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

MonteCarlo模拟研究了两平行硬墙受限下各向异相的硬椭球液体形成的有序结构．墙壁对椭球粒子的过量吸附和椭球的长短径之比有关；对于高密度的椭球液体，它在一个临界的长短径之比a/b=2．9处达到最大值，表明在墙表面附近发生了取向有... 详细信息

MonteCarlo模拟研究了两平行硬墙受限下各向异相的硬椭球液体形成的有序结构．墙壁对椭球粒子的过量吸附和椭球的长短径之比有关；对于高密度的椭球液体，它在一个临界的长短径之比a/b=2．9处达到最大值，表明在墙表面附近发生了取向有序．墙表面附近的密度分布和取向序参量进一步证实这结论．相同密度条件下体相中的取向序参量计算表明体相结构均为各向同性，这是由于体系的密度依然低于各向同性相向相列向转变的临界密度．该受限椭球液体中墙表面的取向有序是由墙面的几何受限所导致的．

关键词：受限椭球蒙特卡洛

双嵌段共聚物受限在柱状纳米孔内自组装行为的模拟

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天津师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期42卷 31-43页

作者：赵微于佳君刘丹于彬天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

为了探究双嵌段共聚物在柱状纳米孔内的自组装行为,采用模拟退火方法和单键涨落模型研究了共聚物的体积分数、共聚物与孔壁的相互作用以及柱状纳米孔径的大小对自组装聚合体结构的影响.结果表明:嵌段共聚物的体积分数、共聚物与孔壁的... 详细信息

为了探究双嵌段共聚物在柱状纳米孔内的自组装行为,采用模拟退火方法和单键涨落模型研究了共聚物的体积分数、共聚物与孔壁的相互作用以及柱状纳米孔径的大小对自组装聚合体结构的影响.结果表明:嵌段共聚物的体积分数、共聚物与孔壁的相互作用以及柱状纳米孔径的大小3个因素均对聚合体的形貌产生影响.当双嵌段共聚物体积分数一定时,共聚物与孔壁的相互作用对聚合体的形态起主导作用,在不同作用力下聚合体的形态丰富多样;当嵌段共聚物与孔壁的相互作用一定时,嵌段共聚物的体积分数对聚合体形态起主导作用,在同一作用力下嵌段共聚物本身呈现出周期性变化规律,大孔径下其内部形态与小孔径下的形态类似,出现的顺序也相似.体积分数相近的共聚物形态的演变过程也相似,孔壁吸引短嵌段时,随着嵌段A体积分数的不断增加,越来越多的嵌段A覆盖在孔壁上,使得外壁越来越饱满,没有补丁;当共聚物为对称双嵌段共聚物且为中性孔壁时,聚合体形态趋于层状相.随着共聚物体积分数的增加,最外圈的嵌段A由最初的几根短柱逐渐过渡到能覆盖满孔壁的圆筒形态.

关键词：双嵌段共聚物自组装行为受限柱状纳米孔模拟退火

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嵌段共聚物受限于接枝混合刷板间的相行为

物理学报 2016年第22期65卷 256-265页

作者：范文亮孙敏娜张进军潘俊星郭宇琦李颖李春蓉王宝凤山西师范大学物理与信息工程学院临汾041004 山西师范大学化学与材料科学学院临汾041004 山西师范大学现代文理学院临汾041004

采用自洽场理论研究了AB两嵌段共聚物受限于交替接枝两种不同性质的聚合物刷平行板间的相行为.考虑了嵌段共聚物对称性、聚合物刷接枝周期、聚合物刷体积分数、平板间距以及AB嵌段间的相互作用参数对体系相形貌的影响,获得了四角柱状与... 详细信息

采用自洽场理论研究了AB两嵌段共聚物受限于交替接枝两种不同性质的聚合物刷平行板间的相行为.考虑了嵌段共聚物对称性、聚合物刷接枝周期、聚合物刷体积分数、平板间距以及AB嵌段间的相互作用参数对体系相形貌的影响,获得了四角柱状与六角柱状的交替相、四角柱状与八角柱状的交替相、平行的斜层状相以及弯层状相等结构;同时发现,接枝周期性混合刷有利于减少体系无序相的产生,并且较小周期的聚合物刷体系有利于六角柱状相的形成;在一定条件下,通过调节聚合物刷体积分数能够实现由水平层状到垂直层状的转变,这对纳米平板制造具有重要的意义;随着平板间距的减小,也获得了从水平层状到垂直层状的转变.本文所提出的调控共聚物结构的新方法以及获得的新颖结构,可对新型功能材料的设计提供一定的指导.

关键词：混合刷两嵌段共聚物受限自洽场理论

基于温度和受限条件下P3HT薄膜形貌调控研究

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基于温度和受限条件下P3HT薄膜形貌调控研究

作者：吴坤淮北师范大学

学位级别：硕士

随着表面具有特殊形貌的聚合物薄膜在防水、防伪、电子器件等诸多方面的应用越来越广泛,如何便捷制备具有特殊形貌聚合物薄膜受到关注,众多科研人员发现在超声、电场、磁场、拉伸等条件处理后可以制备各式各样形貌的聚合物薄膜。本文以... 详细信息

随着表面具有特殊形貌的聚合物薄膜在防水、防伪、电子器件等诸多方面的应用越来越广泛,如何便捷制备具有特殊形貌聚合物薄膜受到关注,众多科研人员发现在超声、电场、磁场、拉伸等条件处理后可以制备各式各样形貌的聚合物薄膜。本文以典型共轭聚合物P3HT的薄膜为研究对象,通过热压印受限和温度处理两种方法分别制备了线条和柱状图案形貌P3HT薄膜、含有丝状晶体和棒状晶体形貌P3HT薄膜。实验中借助原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)完成薄膜形貌的表征观测,利用高分辨X射线衍射仪(HXRD)和紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)对薄膜结构做了简单分析。通过溶液旋涂法制备了10-50 nm系列膜厚P3HT薄膜,在热压印方法下完成了线条图案和柱状图案两种受限条件下薄形貌膜的制备。在线条图案制备过程中发现温度越高、压力越大、时间越久越越有利于熔融P3HT向PDMS模板中流动填充,低温或者低压条件不利于P3HT流动,线条图案填充不饱满或者压印高度不够;当膜厚较厚时,P3HT会优先沿着模板两侧爬升填充,AFM一维图呈现山谷状,当膜厚较薄时P3HT不足以形成完整线条图案,此时图案中间优先填充,两侧缺失,AFM一维图呈现尖锐山峰状;同时紫外吸收光谱显示压印方法构筑的线条形貌薄膜中P3HT分子链间π-π堆积较原始薄膜中更加紧密。在AAO模板压印实验过程同PDMS模板对P3HT超薄膜的图案化受限过程类似,温度越高、压力越大越有利于熔融态P3HT向AAO模板中填充。在超薄膜厚条件下分子数量不足以填充整个AAO模板孔洞时熔融态P3HT的填充过程是一个优先沿AAO孔洞内壁爬升填充的过程,最终形成四周充满中间少的中空结构的柱状图案,这一现象随着超薄膜厚度的降低愈发明显;同时紫外吸收光谱显示压印方法构筑的两种口径柱状形貌薄膜中P3HT分子链间π-π堆积较原始薄膜中更加紧密,这种趋势随着柱状形貌口径变小愈发明显。通过在5 ℃和30 ℃条件下对5 mg/m L、1.5 mg/m L、0.5 mg/m L P3HT溶液进行温度处理,主要利用溶液旋涂法制备获得了含有纤维状晶体以及同时含有纤维状晶体和棒状晶体两种形貌的P3HT薄膜。30 ℃和5℃温度处理实验证明5 ℃和30 ℃温度处理会诱导薄膜中产生弯曲生长、相互缠绕的P3HT纤维状晶体且晶体数量和尺寸会随着温度处理时间的延长而增多增大,最终相互缠绕堆积成大的纤维晶体团,并且温度越低、浓度越高越有利于纤维状晶体产生。UV光谱对薄膜结构监测中我们发现处理时间的增加会增加薄膜中P3HT分子链间π-π堆积紧密程度,增加薄膜结晶度,XRD的结果可能说明两种温度处理都会诱导溶液中P3HT在(100)方向上结晶;此外,5 ℃温度处理条件下的1.5 mg/m L、0.5mg/m L的P3HT溶液对应薄膜中发现了取向明显、笔直生长的P3HT棒状晶体,但在温度更高的30 ℃温度处理的各浓度中都没有发现,在5 ℃温度处理条件下浓度更高的5 mg/m L没有发现棒状晶体的存在,这说明棒状晶体生长需要较低温度处理条件以及适宜的溶液浓度。本实验分别在受限和温度两种条件下制备了线条和柱状图案形貌P3HT薄膜、含有丝状晶体和棒状晶体形貌P3HT薄膜。本实验内容丰富了不同条件下不同形貌聚合物薄膜的制备方法,也能够帮助人们更好探索聚合物薄膜形貌形成机理,为不同形貌聚合物薄膜开发利用做出一定贡献。

关键词：聚3-己基噻吩受限结晶薄膜

ABC三嵌段共聚物在受限孔道中自组装行为的Monte Carlo模拟

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科学通报 2016年第19期61卷 2147-2154页

作者：高志华韩媛媛崔杰姜伟中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 东北师范大学物理学院长春130024 中国科学院大学北京100049

采用Monte Carlo模拟方法研究了在本体条件下形成四角排列柱状相的ABC线型三嵌段共聚物在受限孔道中的自组装行为.模拟结果表明共聚物的自组装结构依赖受限孔道的尺寸.在尺寸较大的孔道中,自组装结构与体系的初始态无关,表现出单一的套... 详细信息

采用Monte Carlo模拟方法研究了在本体条件下形成四角排列柱状相的ABC线型三嵌段共聚物在受限孔道中的自组装行为.模拟结果表明共聚物的自组装结构依赖受限孔道的尺寸.在尺寸较大的孔道中,自组装结构与体系的初始态无关,表现出单一的套索结构;而在尺寸较小的孔道中,自组装结构与体系的初始态有关,表现出双螺旋、平行柱、堆积盘等结构.进一步研究结果表明,当孔道直径与体系在本体条件下的平衡周期不匹配时,体系相互作用能密度高的结构出现的概率高;而二者相匹配时,相互作用能密度高的结构出现的概率低.此外,对同一螺旋结构的统计分析表明,随着孔道尺寸的增加,体系中高分子链的均方末端距也随之增加,并且高分子链在圆柱孔道中由小孔道尺寸下沿垂直圆柱长轴方向排列逐渐转变为大孔道尺寸下沿圆柱长轴方向排列.

关键词：三嵌段共聚物受限自组装 Monte Carlo模拟相行为